DIRECCIÓN NACIONAL GERENCIA ACADÉMICA Estudios Generales Matemática T.O. Parte 02 CÓDIGO: 89001293 SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL MATEMÁTICA T.O. Parte 02 AUTORIZACIÓN Y DIFUSIÓN MATERIAL DIDÁCTICO ESCRITO CICLO : ESTUDIOS GENERALES CURSO : MATEMÁTICA BÁSICA T.O. PARTE 02 Con la finalidad de uniformizar el desarrollo de la formación profesional en el Ciclo de Estudios Generales a nivel nacional y dando la apertura de un mejoramiento continuo, se autoriza la APLICACIÓN Y DIFUSIÓN del material didáctico escrito referido a MATEMÁTICA BÁSICA T.O. PARTE 02 Los Directores Zonales y Jefes de Centros de Formación Profesional son los responsables de su difusión y aplicación oportuna. DOCUMENTO APROBADO POR EL GERENTE ACADÉMICO DEL SENATI N° de Páginas:…............. 261.…...........….. Firma: ………………………………….….. Lic. Jorge Chávez Escobar Fecha: …………………………...………. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 2 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 INDICE UNIDAD 08. Longitud ............................................................................................... 4 UNIDAD 09. Medidas de Tiempo ............................................................................ 37 UNIDAD 10. Razones y Proporciones....................................................................... 57 UNIDAD 11. Magnitudes Proporcionales ................................................................ 73 UNIDAD 12. Regla de Tres ...................................................................................... 92 UNIDAD 13. Porcentaje ........................................................................................ 103 UNIDAD 14. Angulos ............................................................................................ 123 UNIDAD 15. Paralelas .......................................................................................... 145 UNIDAD 16. Circunferencia y Circulo .................................................................... 163 UNIDAD 17. Polígonos ......................................................................................... 175 UNIDAD 18. Perímetro.......................................................................................... 197 UNIDAD 19. Superficie y volumen ........................................................................ 220 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 3 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 08 MEDIDAS DE LONGITUD ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 4 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8.1. MEDIDAS DE LONGITUD. Medir es comparar una magnitud con otra de la misma especie, tomada como unidad de medida Cientos de años atrás, la gente media el largo de objetos usando partes del cuerpo. Por ejemplo, el pie de una persona representaba a un pie de largo, el ancho de un pulgar era una pulgada, el espacio entre brazos extendidos (de la punta de un dedo hasta la punta del otro), eran 6 pies. Cuando los Británicos comenzaron a establecerse en Norteamérica las colonias usaban pesos y medidas que eran comunes en aquel tiempo. Aún había confusión entre medidas que llegaron hacerse hasta más confusas después de la Revolución Americana, pues cada una de las 13 colonias trataba de encontrar una norma uniforme de pesas y medidas. También los Franceses, Españoles y Holandeses tenían sus propias normas y nadie estaba de acuerdo. Es así que en el año 1832, el Departamento de Tesorería dispuso que Ferdinad Rudolph Hassler construyera las normas de medida y masas, y en el año 1836, el Congreso oficialmente creó la Oficina de Pesos y Medidas. Hassler escogió el Sistema Imperial de Inglaterra sobre el sistema métrico. Sin embargo, el Sistema Internacional (SI) de Unidades (Sistema Métrico), es aceptado como la norma de medidas. 8.1.1. Unidad Fundamental (EL METRO). Teniendo el marco del Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad fundamental de la magnitud longitud es el METRO. MAGNITUD UNIDAD SÍMBOLO DEFINICIÓN DE LA UNIDAD Longitud del trayecto recorrido en el vacío, por un rayo de luz en el tiempo de Longitud metro m ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 1 s 299 792 458 5 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8.1.2. PREFIJOS EN EL S.I. Los prefijos del SI son prefijos empleados para nombrar a los múltiplos y submúltiplos de cualquier unidad del Sistema Internacional (SI), ya sean unidades básicas o derivadas. 1.1 Para formar múltiplos decimales PREFIJO SÍMBOLO exa E peta P tera T FACTOR 10 10 10 giga mega 18 15 12 G M NOMBRE DEL VALOR NUMÉRICO trillón mil billones billón mil millones 10 kilo k 10 hecto h 10 deca da 10 9 millón 6 mil 3 cien 2 diez 10 Para formar submúltiplos decimales deci d centi c mili m 10 10 10 micro -1 -2 -3 Décima centécima milésima millonésima 10 nano n pico p 10 femto f 10 atto a 10 10 -6 mil millonésima -9 billonésima -12 mil billonésima -15 trillonésima -18 En el caso de la medida de longitud: Múltiplos ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO Submúltiplos 6 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 kilómetro 1.2 HECTÓMETRO decámetro metro decímetro centímetro milímetro : 10 : 100 : 1000 X 1000 1.3 X 100 X10 1000 m 1.4 100 M 10 m 1m 0,1 m 0,01 m 0,001 m 1 km 1.5 1 HM 1 dam 1m 1 dm 1cm 1 mm Aplicar este conocimiento midiendo el largo, ancho y alto de su mesa de trabajo. Anotar estos datos, usando como unidades de medida el centímetro y el milímetro. Largo ....................... cm ... ........................ mm Ancho ...................... cm ........................... mm Alto ........................... cm ........................... mm Sin embargo, el centímetro y el milímetro, no son las únicas unidades de medida, si se toman 10cm, se tiene 1 decímetro. 1 decímetro = 10 centímetros Y si se toman 10 decímetros, se tiene 1 metro (1 m) que es la unidad principal de medida de longitud. Como ejercicio, tomar las medidas de longitud y anotar sus resultados. a) Un libro b) Un salón de clase c) Un lápiz Continuar multiplicando cada unidad por 10 y se tiene: 10 m forman 1 decámetro dam 10 dam forman 1 hectómetro ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO hm 7 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Observar, con atención, los dibujos de abajo. Cada una de las aristas de los cuerpos recibe, en geometría, el nombre de segmento de recta. Medir algunos de ellos, recordando que medir un segmento de recta es verificar cuantas veces una unidad está contenida en él. 2 3 1 4 Largo = …………unidades Ancho = ……. Unidades Altura = ……. Unidades 5 Muy Importante: El número es la MEDIDA y el segmento (u) es la UNIDAD DE MEDIDA. Subrayar, entonces, con un trazo, la medida, y con dos, la unidad de medida. Ejemplo: La longitud de la regla es de seis pulgadas. La broca de tres cuartos está sobre la bancada. Compré mil milímetros de alambre de cobre. Esta caja contiene doce docenas de pernos. La primera clase comienza a las 7 h y 15 minutos. En los dibujos de la página anterior, los segmentos medidos representan: Largo, ancho y altura. La unidad (u), tomada como medida, fue el centímetro (cm). Notar que cada centímetro está dividido en partes iguales, cada una de las cuales se llama milímetro (mm). En la medición de la longitud: se tiene: 6 u = 6 cm = 60 mm. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 8 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Se puede comprobar que: 10 veces 1 milímetro es igual a 1 centímetro 10 x 1 mm = ........ mm = 1 ....... Completar: Ancho = 2,5 u = 2,5 cm = .......... mm alto 1 cm =1 u= = .......... mm Por consiguiente, se acaba de formar un conjunto (Sistema Internacional) de unidades de medidas de longitud. Observar el cuadro: 8.1.3. MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL METRO. MÚLTIPLOS km 5.1 kilómetro 5.2 1000 m 5.3 HM UNIDAD dam HECTÓMETRO decámetro 100 M 10 m m metro 1m SUBMÚLTIPLOS dm cm decímetro centímetro 0,1 m 0,01 m mm milímetro 0,001 m Observación: Es preciso aclarar que: Existen múltiplos mayores que el kilómetro. Existe submúltiplos menores que el milímetro. Por ejemplo: En mecánica de precisión y en trabajos científicos, se usan otros submúltiplos del metro, como por ejemplo la millonésima parte ( micra) del metro que se denomina micra ( m). Resumiendo se tiene: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 9 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Medidas mayores que el metro, o sea, múltiplos del metro: decámetro dam 1 dam = 10 m hectómetro hm 1 ....... = 100 ........ kilómetro km 1 .........= ……........ 5.4 5.5 1 KM = 10 HM = 100 DAM = 1 000 M Medidas menores que el metro, o sea submúltiplos del metro: 5.6 decímetro dm 1 dm = 0,1 m centímetro cm 1 ....... = ......... m milímetro mm 1 ....... = ............. 1 MM = 0,1 CM = 0,01 DM = 0,001 M ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 10 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJERCICIOS Haciendo uso de los conceptos vertidos y detallados anteriormente: 1. 2. 3. Completar: a) 5 dam = cinco decámetros b) 18 mm = ................................................... c) ........................... = doce kilómetros d) ........................... = nueve hectómetros e) 35 cm = ..................................................... f) . .....................dm = siete .......................... Completar: a) 9,082 km = 9 km, 8 dam y 2 m b) 13,052 km = ......... km, ........ hm, ...... dam y ...…. m c) ............dam = 19 dam, 5m y 3dm d) 9,5 ..............= 9 m y 5 dm e) 8,25 dm = ............. y ............. Se sabe que: 1 dam = 10 m Entonces, completar: 4 a) 8 dam = 8 x 10 = 80 m b) 28 dam = ............................ = .......................... m c) 3,4 dam = ........................... = …………………. m d) 53 m = 53 10 = 5,3 dam e) 156 m = ……………………. = …………………. dam f) ,90 m = ……….……………. = ……………….… dam También se sabe que: 1 hm = 10 dam ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 11 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Completar entonces: a) 5 hm = 5 x 10 = 50 dam b) 0,8 hm = ......................... = ........................ dam c) 58 hm = ......................... = ….……………. dam d) 30 dam e) 48 dam = …………..…… = ……..………….. hm f) 0,08 dam = …………… .. = …….………...… hm = 30 10 = ………. hm 5. Siguiendo el raciocinio de las preguntas 3 y 4, para las otras unidades, completar: a) 2 km = 2 x 10 = 20 hm b) 72 km = ........................... = …………………. hm c) 0,8 km = ……………….… = …………………. hm d) 5 m = 5 x 10 = 50 dm e) 3,8 m = ..………………….. = …………………. dm f) 4 dm = 4 x 10 = 40 cm g) 52 dm = …………………... = ….………..……. cm 8.1.4. CONVERSIÓN DE UNIDADES. La unidad escrita se refiere a la cifra que está a la izquierda de la coma decimal, que usted debe haber observado. Ejemplo: En 45,87dm, se tiene 5 que corresponde al casillero de dm. Para convertir unidades, basta recordar el principio de la numeración decimal. Por consiguiente, para escribir 45,87 dm en metros, se tiene: M dm cm Mm 4 5 8 7 4,587 m que se lee, 4 metros y 587 milímetros ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 12 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Observar con atención, la escalinata con sus “carteles”. km hm dam m dm cm mm Pues bien: Cada grada que descienda, corra la coma decimal un lugar hacia la derecha. Cada grada que suba, corra la coma decimal un lugar hacia la izquierda. Realizar ahora los ejercicios que siguen: 6. De las equivalencias: 1 dam = ........... m 7. 1 hm = ………….m 1cm = ..…………..m 1 km = .…………m 1mm = ….……….. m Siguiendo el Ejemplo, no olvidar que la unidad indicada se refiere al orden colocado inmediatamente antes de la coma decimal. Ejemplo: 35,40 m = 35 m y 40 cm 2,5 mm 802,7cm = ................................... 7,28 dm = .................................... 8. = ….............. m 1dm = ..................................... 1,520 km = .................................... 0,85 m = .................................... Completar, observando el ejemplo: a) Nueve metros y treinta centímetros = 9,30 m b) Doce centímetros y doce milímetros = ............................................. c) Cuarenta y ocho centímetros y siete milímetros = ........................... d) Treinta y dos milímetros y ocho décimos de mm = .......................... ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 13 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 9. Complete el cuadro, observando los ejemplos: Ejemplo: m 10. a) 7 mm a b) 14,5 dm b c) 4,5 m c d) 20,1 cm d e) 0,2 m e f) 12,5 cm f g) 3m g h) 0,8 dm h dm cm mm 7 1 4 5 Responder: a) ¿Cuál es mayor? ¿5cm ó 25 mm? ............................................. b) ¿Cuál es menor? ¿2dm ó 12 cm? ............................................... c) ¿Cuántos dm hay en 1 metro? .................................................... d) ¿Cuántos cm hay en 1 metro? .................................................... e) ¿Cuántos mm hay en 1 metro? ................................................... 11. Completar: a) En 1 km hay ........................................ metros b) En 1 hm hay ........................................ metros c) En 1 dam hay ...................................... metros d) En 3 m hay ...........................................decímetros e) En 5 m hay ...........................................centímetros f) 12. En 10 m hay ........................................ milímetros Completar: 6m = .................................. dm 23 dm = ......................... m ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 14 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 13. 9,7m = …………………….. dm 80 dm = ………………… m 88,53 m = ……………….… dm 8,2 dm = ……...………… m 0,44 m = ………………….. dm 33,4 dm = ..……..…..….. m Colocar convenientemente los símbolos en las siguientes conversiones: a) 45,67 m = 456,7 ................ g) 289,05 km=28 905 .............…… b) 45,67 m = 4567 ……….…. h) 300,7 mm = 3,007 …..…………. c) 45,67 m = 45 670…………. i) 0,7 km = 0,007 …………………. d) 45,67 m = 4,567 …………. j) 10 hm = 100 000 ………………… e) 45,67 m = 0,4567 ………... l) 9,47 cm = 94,7 ............................ f) 45,67 m = 0,04567 ............ m) 4000 dm = 4 ……………………. 14. Escribir en los puntos, los valores correspondientes: a) 8 m = ........................ cm g) 4 cm = ......…...........…..... dam b) 17 m = ………………. mm h) 38 cm = .….………….….. m c) 9,5 m = ……………… cm i) 680 cm = …………….…. m d) 0,16 m = ………….… dm j) 77,5 cm = ………………… hm e) 0,007 m = ………….. km l) 6,91 cm = ......................... dm f) 2800 m = .................... cm m) 0,25 cm = ……………….. mm 15. Efectuar, haciendo la conversión de unidades conveniente: 80 cm + 0,7 Km + 5,2 m = ............................................................ m 4,8 dam – 1 000 mm + 85 cm = …………………………………… cm 274,6 m – 1,360 dam = …………………...………………………… m Solucionario: 1. b) Dieciocho milímetros c) 12 km ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 15 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 d) 9 hm e) Treinta y cinco milímetros f) 7 dm = siete decímetros 2. b) 13 km, 0 hm, 5 dam y 2 m c) 19,53 dam d) 9,5 m e) 8 dm, 2 cm y 5 mm 3. b) 28 x 10 = 280 m c) 3,4 x 10 = 34 m d) 156 : 10 = 15,6 dam e) 90 : 10 = 9 dam 4. b) 0,8 x 10 = 8 dam c) 58 x 10 = 580 dam d) 30 : 10 = 3 hm e) 48 : 10 = 4,8 hm f) 0,08 : 10 = 0,008 hm 5 b) 72 x 10 720 hm c) 0,8 x 10 8 hm d) 3,8 x 10 38 dm c) 52 x 10 = 520 cm 6. 1 dam = 10m 1 dm = 0,1 m 1 hm = 100 m 1 cm = 0,01 m 1 km = 1000 m 1 mm = 0,001 m ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 16 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. 802,7 cm = 802 cm y 7 mm 7,28 dm = 7dm y 28 mm 2,5 mm = 2 mm y 5 décimos de mm 1,520Km = 1 Km y 520 m 0,85 m = 85 cm 8. Doce centímetros y doce milímetros = 12,12 dm Cuarenta y ocho centímetros y siete milímetros = 48,7cm Treinta y dos milímetros y ocho décimos de mm = 32,8 mm 9. m dm Cm mm .......... ........ .......... ............ .......... c 4 5 0 1 1 2 5 0 8 d 2 e 0 2 f g 3 h 10. a) 5 cm 11. a) 1000 m d) 30 dm b) 100 m e) 500 cm c) 10 m f) 10 000 mm 12. 6m = 60 dm 9,7 m = 97 dm b) 12 cm c) 10 dm d) 100 cm e) 1000 mm 23 dm = 2,3 m 80 dm = 8 m ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 17 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 88,53 m = 885,3 dm 8,2 dm = 0,82 m 0,44 m = 4,4 dm 13. 33,4 dm = 3,34 m a) ………………. = 456,7 dm g) ……………. = 29 905 dam b) ………………. = 4567 cm h) ……………. = 3,007 dm 14. 15. c) ………………. = 45 670 mm i) ………….…. = 0,007 km d) ………………. = 4,567 dam j) …………….. = 100 000 cm e) ………………. = 0,4567 hm l) …………….. = 94,7 mm f) ........................ = 0,04567 km m) .................. = 4 hm a) ……………….. = 800 cm g) …………….. = 0,004 dam b) ……………….. = 17 000 mm h) …………….. = 0,38 m c) ……………….. = 950 cm i) ……………… = 6,80 m d) ……………….. = 1,6 dm j) ……………… = 0,00775 hm e) ……………….. = 0,000 007 km l) ……………… = 0,691 dm f) ………………… = 280 000 cm m) ……………. = 2,5 mm 0,80 m + 700 m + 5,2 m = 706 m 4800 cm – 100 cm + 85 cm = 4785 cm 27,6 m – 13,6 m = 14 m Observación: Unidades que permiten medir a seres microscópicos o distancias inapreciables por los seres humanos: 1 micra 0,001 milímetros. 1 nanómetro 0,000 001 milímetros. 1 angstron (A°) 0,000 000 1 milímetros. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 18 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Unidades que permiten medir enormes distancias, como la distancia de los planetas: 1 año luz 9,461 mil millones de kilómetros. (distancia que recorre la luz en un año) 1 unidad astronómica 8.2. 149 600 000 km de longitud. SISTEMA INGLÉS. Ahora se va a pasar de una a otra unidad (pulgada) que además se emplea en las especificaciones de materiales y de productos de USO industrial: la pulgada. En la industria, las medidas de máquinas, herramientas, instrumentos e instalaciones, se utiliza también otra unidad de medida, denominada PULGADA. 8.2.1. PULGADA. La pulgada se representa simbólicamente por dos comillas (“) colocadas a la derecha y un poco encima de un número. Dos pulgadas se abrevia 2” Tres pulgadas se abrevia 3” La figura de abajo representa un tipo de regla de 6 pulgadas de longitud. Observe con atención: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 19 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 La palabra INCH que se encuentra escrita en esta regla, en inglés significa “pulgadas”. 1” 25,4 mm 8.2.2. EQUIVALENCIAS DE PULGADAS. Por consiguiente una pulgada corresponde a veinticinco milímetros y cuatro décimos, aproximadamente. Además: 1pulgada = 1” = 25,4 mm 1pie = 1 = 12 pulgadas 1yarda = 3 pies = 3 = 36 1 pie = 0,3048 m 1 yarda = 0,9144 m 1 pie = 1 1 m = 3,28 pies Las medidas en PULGADAS pueden ser expresadas: En NÚMEROS ENTEROS Ej.: 1”; 2”; 17” 1 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 20 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 En FRACCIONES ORDINARIAS de denominadores 2; 4; 8; 16; 32; 64 y 128. Ej.: 1" 2' ; 3" ; 4 3” 4 5" 8 En NÚMEROS MIXTOS, cuya parte fraccionaria tendrá, también, como denominador 2; 4; 8; 16; 32; 64 y 128. Ej: 2 1" 2' ; 1 3" 4 ; 7 13" 64 1 3” 4 OBSERVACIÓN. Se encuentran algunas veces pulgadas escritas en forma decimal. Ej.: 1" 0,5" 2 1" 0,25" 4" 1" 0,125" 8 3" 0,75" 4" Para medir una longitud utilizando pulgadas, es necesario que se observen las divisiones de la regla: 1. En la parte superior, cada pulgada fue dividida en 8 partes iguales, por tanto cada división es 1/8” (un octavo de pulgada). ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 21 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 2. Cada pulgada fue además dividida en 16 partes iguales (la menor división es excepto una parte de 1” cuya menor división es 1 ); 16 1 (de 1” a 32”) 32 Ver la medida de la longitud AB La regla indica: 3. La pulgada está dividida en 8 partes iguales. De A hasta B se tienen .......... partes iguales. . Por consiguiente la pulgada fue dividida en 8 partes y se están tomando 5 partes, luego: La medida de A hasta B es …… Observar finalmente la lectura de las medidas indicadas en las reglas que siguen, comenzando siempre la cuenta del inicio de la regla. Medida A = 2” Medida D = 3 3" 4 Medida B = 1 Medida E = 5" 8 1" 16 Medida C = 2 Medida F = ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 1" 2 13" 16 22 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Ejercicio: 1" 2 Medida H = 7" 8 Medida I = 3 17" 32 Medida L = 15" 16 Medida M = 1 Medida G = 2 Medida J = 1" 4 7" 32 Efectuar las lecturas de las medidas indicadas en la regla de abajo: 8.2.3. TRANSFORMACIÓN DE PULGADAS EN MILÍMETROS. Para transformar pulgadas en milímetros, usted debe multiplicar el número presentado en pulgadas por 25,4 mm. Es fácil llegar a esta conclusión: 1. Si 1” es igual a 25,4 mm 5” será igual a 5 veces 25,4 mm ¿Cierto? 5” = 5 x 25,4 mm = ........................................... mm 2. 3" 3 3x x25,4 4 4 4 ………………………….. mm 3. 0,8” = 0,8 x 25,4 mm = ........................................... mm 4. 1 3" 11 x .......... ... .......... .......... .. 8 8 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 23 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Observar los ejemplos del cuadro y complételo convenientemente. Pulgada Número x 25,4 mm mm 1” 1 x 25,4 mm 25,4 mm 3” 3 x 25,4 mm 76,2 mm 5” 5 x 25,4 mm ............. 10” 10 x ................................. ............. 1" 2 1 25,4 mm 25,4 mm x 2 1 2 12,7mm 3" 4 3 25,4 mm 25,4 x 3x mm 4 1 4 19,05 23 25,4 mm 25,4mm x 23x 8 1 8 .............. 11" x.......... .......... 16 .............. 2 7" 8 11" 16 Se verá ahora cómo se hace el problema inverso, esto es. 8.2.4. TRANSFORMACIÓN DE MILÍMETROS A PULGADAS. Para transformar milímetros en pulgadas, usted debe dividir el número presentado en milímetros entre 25,4 y después multiplicar el resultado por 1” o fracción equivalente, es decir: 2" 4" 8" 16" 32" 64" 128" ; ; ; ; ; ó 2 4 8 16 32 64 128 Hacer esta multiplicación para obtener la fracción de pulgada. Observar con atención los ejemplos y completar: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 24 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 1. Transformar 50,8 mm a pulgadas: 1" 25,4mm x 50,8mm 50,8mm 2 25,4mm 2.1” = 2” Rpta. = 50,8 mm = ....................... 2. Transformar 12,7 mm a pulgadas: 12,7mm 0,5 25,4mm 0,5 . 1” = 0,5” = 0,5 . 3. 1" 2 128" 64 64 1" : 128 128 64 2 Rpta. = 12,7 mm = ........................... Transformar 10 mm a pulgadas: 10 mm .................... 25,4 mm ....................... x 1” = ....................... ó ................................ x x Rpta. = 10 mm = 128" 50" _________ 128 ...... 25" 64 Resolver los ejercicios siguientes: Transformar: a) 21,2 mm a fracción irreductible de pulgada. 21,2 mm ................ x 1” = ............................ 25,4 mm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 25 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 ó ............... x 128" ................... 128 Rpta. = 21,2 mm = ............. b) 2 mm a fracción irreductible de pulgada: Rpta. = 2mm = .................... Para resolver estos problemas se acostumbra usar REGLA PRACTICAS ver: TRANSFORMAR MILÍMETROS A PULGADAS (NÚMERO DECIMAL) En este caso, se tendrá que dividir el número de milímetros entre......... Pues bien, dividir entre 25,4 mm es lo mismo que multiplicar por 1 , ¿De 25,4 acuerdo? Como: 1 0,03937 , se puede escribir la primera regla práctica: 25,4 Para transformar milímetros a pulgadas representadas por números decimales, se multiplica los milímetros por ......................... obteniéndose el resultado en pulgadas (decimales). Ejemplo: Transformar 10 mm a pulgadas, representado en número decimales. 10 x 0,03937 = 0,3937” Ejemplo: Transformar ahora 25 mm en fracción decimal de pulgada. Rpta. ....................... ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 26 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 TRANSFORMAR MILÍMETROS A FRACCIÓN ORDINARIA DE PULGADA. Ahora multiplicar por 1 128 128 x , pero como 5,04 se tiene la segunda regla 25,4 128 25,4 práctica. Luego: Para transformar milímetros a fracción ordinaria de pulgada, se multiplica los milímetros por 5,04 (numerador), y se coloca el resultado sobre el denominador 128. Observar el ejemplo con atención, que se entenderá mejor la segunda regla práctica. Ejemplo: Transformar 10 mm a fracción de pulgada: 10 x 5,04 50" 25" 128 128 64 Rpta. ..................... Resolver ahora aplicando la regla práctica. 1. Transformar 21,2 mm a fracción ordinaria de pulgada 21,2 x 5,04 128 2. 107" 128 Transformar 2 mm a fracción de pulgada: Rpta. ................... ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 27 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS RESUELTOS 1. Una cuadrilla de trabajadores asfaltaban en el mes de enero 3 km de una carretera, en febrero 3 hm 8m y en el mes siguiente 14 dam 34m. ¿Cuántos hectómetros de carretera se han asfaltado en los tres meses? km 3 hm 0 3 1 dam m 0 4 3 8 dm 4 Es decir 34,82 hm 2. ¿Cuántas varillas de 28 cm de longitud se pueden obtener de una tira de madera de 5 m 6dm? hm 0, dam 0 M 5 dm 0 6 cm 0 0 Es decir 560 cm, luego el número de varillas = 560 cm 20 28 cm 3. Una lámina de acero de 29,343 cm de longitud se divide en 12 partes iguales. ¿Cuál es la longitud de cada parte, si en cada corte se pierde 0,93 mm del material? Para obtener 12 partes se deberá hacer 11 cortes, pero en cada corte se pierde 0,93 mm del material. Luego, por los 11 cortes se perderá: 0,93 mm x 11 = 10,23 mm = 1,023 cm. Entonces quedará: 29,343 cm – 1,023 cm = 28,32 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 28 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Por lo tanto, la longitud de cada parte será: 28,32 cm 2,36 cm 12 4. ¿Cuántos cuadraditos de 5 mm de lado se cuentan en una hoja cuyas medidas son 20 cm de largo y 0,1 m de ancho? Largo 20 cm = 200 mm Ancho 0,1 m = 10 cm = 100 mm Área de la hoja = (200 mm) . (100 mm) = 20 000 mm2 Área del cuadradito = (5 mm) . (5 mm) = 25 mm2 2 Por lo tanto, el número de cuadraditos será = 20 000 mm 25 mm2 800 5. El perímetro de un rectángulo mide 1500 mm y el ancho mide 25 cm, ¿Cuánto mide el largo del rectángulo, expresar la respuesta en dm? Perímetro del rectángulo = 2(l + a) =1500 mm, de lo cual (l +a) = 750 mm Como el ancho mide 250 mm, el largo medirá: 750 mm – 250 mm = 500 mm. 6. Convertir a fracción de pulgada 92,075 mm. Aplicando la regla de conversión: 92,075 5,04 464 29 5 3 pulgadas. 128 128 8 8 7. Una cinta metálica esta graduada en pies, pero en forma errónea, de tal manera que cuando mide 15 pies, en realidad su verdadera longitud es 18 pies. ¿Cuál es la verdadera medida de una tira de madera de 6,25 pies? Si 6,25 pies = 6,25 x 12 pulg = 75 pulg ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 29 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 15 pies = 15 x 12 pulg = 180 pulg 18 pies = 18 x 12 pulg = 216 pulg Aplicando regla de tres simple directa, se tendrá: 180 pulg _________ 216 pulg 75 pulg _________ x Luego: x = 90 pulg 8. A qué es equivalente 7 7 3 pulgadas en metros. 4 3 3 7 7 0,75 7,75 pu lg , que convertidos a mm dará: 4 4 7,75 x 25,4 mm = 196,85 mm; y expresado en metros. 0,19685 m PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL I CONVERSIÓN DE UNIDADES DE LONGITUD 1. Convertir en cm: 0,36 dm; 312mm; 0,8m; 3,7 dm; 0,01 m; 62,8 mm; 0,68 dm 2. Convertir en dm: 3,21 m; 0,48 m ; 3,4 mm; 8,6 cm; 7,88 mm; 32, 08 m; 7,85 cm 3. Convertir en mm: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 30 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 2,84 dm; 6,82 m ; 5,8 dm; 0,3 m; 6,76 cm; 0,685 m; 0,0045 dm 4. Convertir en m: 2,84 dm ; 7621 cm ; 0,5 mm ; 7,8 cm ; 3,41 dm; 482,5 mm; 0,85 cm 5. Sumar en mm: 3, 42 m + 34 cm + 68, 1 dm + 34, 1 mm + 0,085m + 3,485 cm + 0, 05 dm 6. Sumar en cm: 3,42 m + 38 cm + 0,12 mm + 0, 03 dm + 0,045 m + 0,00875 dm + 22,2 cm 7. Restar en m: 86, 4m – 8,2 cm – 3,45 cm – 0,87 dm – 0,0034m – 0,082 dm 8. Un acero cuadrado con 1430 mm de longitud se reduce en 138 cm. ¿Qué longitud tiene la pieza restante (en m)? 9. Los extremos de dos tubos de 420 mm y 38,2 cm de longitud se sueldan a tope entre sí. Calcule la longitud del tubo soldado en cm. 10. La distancia entre centros de dos perforaciones de 44 y 23 mm de diámetros respectivos es de 318,5 mm. ¿Cuánto material queda entre las perforaciones? 11. Se quieren poner dos soportes en un eje de 732 mm de longitud a tres distancias iguales ¿Qué longitud tienen los espacios? 12. En un hierro plano de 5,81 m de longitud se quieren perforar 6 agujeros a igual distancia entre si y de los extremos. Calcule dicha distancia. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 31 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL II. 1. Efectuar y expresar en metros la respuesta: 1,23 dam + 25,4 cm + 0,04 hm A) 52,554 m B) 16,554 m C) 46,56 m D) 26,45 m E) 12,954 m 2. Efectuar y expresar en milímetros la respuesta: 0,123 dm + 42,7 cm + 0,0057 m – 240 mm A) 367 mmB) 20,5 mm C) 2040 mm D) 205 mm E) 248 mm 3. ¿Cuántas varillas de 2,8 dm de longitud, se podrán obtener de una varilla de 5m 6 dm? A) 36 B) 18 C) 20 D) 40 E) 48 4. Se tiene una canaleta de 124,8 dm y se corta los 3/8 de ella, ¿Qué longitud queda? A) 7,8 m B) 0,078 8 m C) 780 dm D) 7800 mm E) 78,8 dm 5. Cierta persona compró 123,45 dam de cable eléctrico, de los cuales vende 0,004 km, utiliza 1246 cm y dona 340 dm. ¿Cuánto le queda? A) 116,5 dam B) 1184,04 m C) 11,84 dm D) 1184 cm E) 116,52 m 6. La medida de la arista de un cubo es 0,52 m, ¿Cuál será la suma de las medidas de todas sus aristas? A) 31,2 dm B) 20,8 dm C) 41,6 dm D) 42,7 dm E) 62,4 dm 7. El perímetro de un hexágono regular mide 450 cm, ¿Cuánto mide cada lado? A) 0,75 cm B) 0,007 5 m C) 0,075 m D) 75 dm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO E) 0,75 m 32 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL III-A 1. Calcular en centésimas de hectómetro: 200” + 205,25m + 0,45km a) 660,33m b) 660,33cm c) 660,033mm d) 606,30m e) 660,33hm 2. De una pieza de madera de 10yd 7,62cm se ha obtenido trozos de 33cm cada una. ¿Qué longitud falta para completar un trozo más, si en cada corte se pierde 1cm? a) 5,02cm b) 2,6cm c) 28,98cm d) 29,98cm e) 310,2cm 3. Del gráfico hallar: a+b+c+d. a) b) c) d) e) 123cm 20,23cm 19,8mm 10,2cm 310,2mm 4. Reducir a milésimas de dam: a) 12,620m 5. Si: 12dam 6cm 20dm 11,5cm b) 122,175cm c) 12217,5cm d) 12217,5mm e) 122,75cm A= 45,8cm – 0,0428m; B= 0,82dm + 14,3cm. C= 2(A – B)/3. Hallar el exceso de A sobre C. a) 28,84cm b) 10,2cm c) 2,16cm d) 24,12cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO e) 48,24c 33 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 6. Hallar el perímetro de la figura: a) b) c) d) e) 158,342mm 159,524mm 162,412mm 222,25mm 222,5mm PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL III-B 1. ¿A cuántos centímetros equivale 3 a) 2,54cm b) 10,2cm c) 8,255cm 1" ? 4 d) 6,72cm e) 9,28Cm 2. El equivalente de 127mm a pulgadas es: a) 4” b) 5” c) 6” d) 8” e) 3” 3. Indicar verdadero (V) o falso (F) en las proposiciones. I. II. III. IV. 13,56dm < > 1m 35cm 6mm 31,67m < > 3Dm 16dm 7cm 5,608Hm < > 56Dm 8m 2,24dm < > 0,2m 24cm a) VVFF b) VVFV c) VVVF d) VVVV e) FVVF 4. ¿Cuántas partes de 16mm de longitud pueden cortarse de una barra de 14,696dm de longitud, usando una herramienta de 2,4mm de ancho sin que sobre material? a) 8 b) 79 c) 80 d) 75 e) 87 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 34 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 5. Efectuar: 0,222dm + 48,5cm – 0,025m – 4,269dm a) 2,048dm b) 10,2dm c) 0,25dm d) 0,553dm e) 1,248dm 6. Cortando los 2/7 y los 3/5 de una varilla de cobre, la longitud de ésta ha disminuido en 124cm. ¿Cuál era la longitud de la varilla en centímetros? a) 140 b) 120 c) 160 d) 144 e) 158 7. ¿Cuántos centésimos de milímetro están contenidos en cuatro décimos de metro? a) 200 b) 2 000 c) 20 000 d) 200 000 e) 20 8. Al dividir un listón de madera de 2,1 pies de longitud, de tal manera que el trozo menor mida los ¾ de la longitud del mayor. Dar la medida, en centímetros, del trozo mayor. a) 36,57 b) 36,576 c) 36, 574 d) 36, 5 e) 43 9. Hallar el perímetro de la figura en fracción de pulgadas. 3,14 53 128 " 53 b) 32 " a) 1 c) 8 0,24 mm 0,24 mm 2,34 mm " 25 d) 128 2,34 mm " 21 e) 32 " 10. Convertir 2,04mm a fracción ordinaria de pulgada. a) 1 8 " b) 1 16 " c) 7 64 " d) 5 64 " e) 3 8 " ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 35 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 11. Hallar el perímetro de la región sombreada. Si R = 2,4 mm 3,14 a) 31/64” b) 25/64” R r r c) 29/32” d) 43/64” e) 19/32” 12. Hallar la longitud del contorno de la figura. a) 370,44mm. b) 342,32mm. 3 1 8 c) 387,35mm. d) 328,52mm. e) 387,24mm. 4 1 2 13. Hallar el radio de la circunferencia: a) 1/32” b) 19/128” c) 7/16” d) 11/64” e) 7/32” 14. 98 006 dm se puede expresar como: a) 9 Km 7 Hm 6dm b) 8 Km 8 Hm 8dm c) 8 Km 7 Hm 8dm d) 9 Km 8 Hm 6dm e) 9 Km 6 Hm 6dm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 36 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 09 MEDIDAS DE TIEMPO ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 37 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 9.1. MEDIDA DE TIEMPO. En la antigüedad, la vida del hombre no era apresurada y sus relojes, de sol, de agua o de arena, carecían de divisiones especiales para contar los minutos. Hasta principios del siglo XVIII los relojes no tenían minutero, pero a comienzos del siglo XIX aparece ya hasta el segundo. ¿Qué puede ocurrir en una milésima de segundo? ¡Muchas cosas! Es verdad que, en este tiempo, un tren solamente puede avanzar unos tres centímetros, pero el sonido recorre ya 33 centímetros; un avión cerca de medio metro, la Tierra, en este intervalo de tiempo, recorre 30 metros de su órbita alrededor del sol, y la luz, 300 kilómetros. En la actividad laboral y académica, por lo general, establecemos un registro del tiempo empleado en la confección de un artículo, en los trabajos de taller, para la investigación, la elaboración de un informe, la atención al cliente, etc. En Informática hablamos de tiempo de acceso; en fotografía, tiempo de exposición; en el deporte, tiempo muerto; en astronomía, tiempo sideral; en religión, tiempo litúrgico; en lingüística, tiempo compuesto como forma verbal, entre otros. Y tal como otras magnitudes, los intervalos de tiempo pueden medirse. Unidad Fundamental. Teniendo el marco del Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad fundamental de la magnitud tiempo es el SEGUNDO. MAGNITUD UNIDAD SÍMBOLO DEFINICIÓN DE LA UNIDAD Es la duración de 9 192 631 770 períodos de Tiempo segundo s la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 38 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 9.2. MULTIPLOS DEL SEGUNDO. Se tiene al MINUTO y a la HORA. El instrumento para medir el tiempo se llama ....................................... El tiempo es la única magnitud no decimal del SI, por lo que para expresar la hora local utilizando el segundo y sus múltiplos (minuto y hora) se recomienda lo siguiente: 1. En la representación numérica del tiempo se emplearán las cifras arábigas (0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9) y se emplearán únicamente los siguientes símbolos: h hora min minuto s segundo 2. El tiempo se expresará utilizando dos cifras para indicar los valores numéricos de las horas, de los minutos y de los segundos, separados de los símbolos de estas unidades mediante espacios en blanco y de acuerdo al siguiente orden: Primero: HORA Ejemplo: Segundo: MINUTO 08 h 23 min 43 s ; y Tercero: SEGUNDO 18 h 54 min 27 s 3. Cuando el tiempo se exprese en horas, minutos y segundos, o en horas y minutos, puede omitirse el último símbolo respectivo. Ejemplo: 05 h 11 min 20 s 05 h 11 min 20 00 h 39 min 08 s 00 h 39 min 08 23 h 42 min 18 h 42 15 h 15 h 4. Las 24 horas corresponden a las 00 h 00 del día siguiente. Ejemplo: Las 24 horas del lunes, corresponden a las 00 h del día martes. 5. Para escribir el tiempo en horas, minutos y segundos, se recomienda usar el modo descrito anteriormente, dejando de lado la forma antigua. Ejemplo: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 39 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Denominación recomendada Denominación antigua 08 horas 8 a.m. 15 h 30 min ó 15:30 h 15:30 p.m. ó 3 p.m. 12 h 12 m 23 h 42 ó 23:42 h 11:30 p.m. 24 h 12 p.m. 6. Cuando se escriba una cantidad acompañada de una unidad del SI, se recomienda escribir la cantidad seguida del símbolo de la unidad y no del nombre del mismo, en especial cuando se trate de documentos técnicos. Ejemplo: Correcto Incorrecto 47 s cuarenta y siete s 27 min veintisiete min RECOMENDACIONES PARA LA ESCRITURA DE FECHAS EN FORMA NUMÉRICA a) En la representación numérica de fechas se utilizarán las cifras arábigas, es decir {0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9}. b) Para expresar el año se utilizarán cuatro cifras, las que se escribirán en bloque. Cuando no exista riesgo de confusión podrá utilizarse sólo dos cifras. Ejemplo: 2007 ó 07 1998 ó 98 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 40 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Para expresar el mes se utilizarán dos cifras, desde 01 hasta 12. Para expresar el día se empleará dos cifras, desde 01 hasta 31. Al escribir la fecha completa, se respetará el orden siguiente: Primero: AÑO Segundo: MES y Tercero: DÍA Además se usará preferentemente un guión para separarlos, también se puede usar un espacio en blanco cuando no exista riesgo de confusión. Ejemplo: 2005-03-17 ó 2005 03 17 98-09-23 ó 98 09 23 c) Ejemplos de escritura de fechas numéricas Correcto Incorrecto 20 de marzo del 2007 2007-03-20 20-3-2007 25 de diciembre de 1998 1998-12-25 25 / 12 / 98 28 de julio de 1821 1821-07-28 28 / VII / 1821 30 de abril de 2007 2007-04-30 2,007-04-30 15 octubre de 2003 2003-10-15 15 de octubre de 2003 9.3. EQUIVALENCIA DE UNIDADES DE TIEMPO. El tiempo se mide de la unidad más grande a la más pequeña en: Milenio 1000 años. Siglo 100 años. Década 10 años. Lustro 5 años. Año 12 meses, 365 días o 366 en los años bisiestos. (una vez cada 4 años el mes de febrero tiene 29 días) Semestre 6 meses. Trimestre 3 meses. Bimestre 2 meses. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 41 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Mes 30 días (abril, junio, septiembre y noviembre). 31 días (enero, marzo, mayo, julio, agosto, octubre y diciembre). Quincena 15 días. Día 24 h Hora 60 min Minuto 60 segundos 9.4. 1440 min 86 400 s 3600 s OPERACIONES CON LA MEDIDA DE TIEMPO. ADICIÓN Operar: 07 h 45 min + 07 h 15 min + 02 h 14 min 04 h 50 min 09 h 59 min Ahora sumar: 11 h 65 min 12 h 05 min 5d 08h 20 min + 12 h 48 min Muy bien, el resultado es: 5d 21h 08min Ahora sumar: 23d 18 h 20 min + 36 h 48 min El resultado será: …………………….. SUSTRACCIÓN. Operar: 16 h 50 min - 18 h 30 min - 17 h 90 min - 12 h 30 min 17 h 45 min 04 h 20 min 17 h 45 min 00 h 45 min Observar que no se puede restar 45 min de 30 min, por eso, usar el artificio de “pedir prestado” una unidad del orden inmediato superior, en este caso, 1 h. Observación: 05 h 30 min es diferente de 5,30 h Dado que: 05,3 h equivale a 05 h 18 min, pues 0,3 de 60 min = 18 min ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 42 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 MULTIPLICACIÓN. Operar: 06 h 14 min 29 s 5__ 30 h 70 min 145 s 31 h 12 min 25 s 03 h 12 min 25 s ______ 18__ 54 h 216 min 450 s 57 h 43 min 30 s Ahora multiplicar: 5d 08h 20min 24s 12 el resultado es: ........................................................ DIVISIÓN. Dividir: 28d 09h 35min 7 Muy bien, el resultado es: 4d 01h 22min 08 4/7s Dividir: 4d 13h 30min 20s 5 El resultado es: ................................................. EJERCICIOS Marcar las respuestas correctas: 1. Sumar 07 h 25 min con 08 h 55 min 2. Restar 17 h de 12 h 30 min ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 43 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 3. Utilizar los símbolos de acuerdo al ejemplo: Ejemplo: Diez horas y cincuenta y cinco minutos 10 h 55 min a) Cinco horas y cuarenta y cinco minutos b) Dieciocho horas y cinco minutos c) Treces horas y media d) Doce horas y media 4. Escribir conforme al ejemplo: Ejemplo: 07 h 15 min siete horas y quince minutos. a) 05 h 45 min b) 18 h 30 min 5. Indicar los valores que corresponden, siguiendo el ejemplo: 480 min 28 800 s a) 05 h 30 min 330 min b) 04 h 10 min c) 02 h 50 min d) 09 h 15 min Ejemplo: 08 h 6. Desarrollar: a) 05 h 40 min + 03 h 35 min b) 03h 35 min + 02 h 40 min c) 05 h 45 min + 55 min + 01h 25 min d) 08 h 12 min + 06 h 55 min + 01 h 45 min e) 03 h 35 min + 50 min + 03 h 25 min + 30 min f) 55 min 05 min + 09 h 23 min 56 s + 234 min 45 s 7. Una pieza requiere 06 h 25 min, en el torno, 45 min en la fresadora y 01 h 30 min en el acabado. Calcular el tiempo total que requiere la pieza. 8. Realizar las siguientes sustracciones: a) 18 h 30 min – 13 h 15 min b) 12 h 45 min – 07 h 30 min c) 04 h 15 min – 30 min ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 44 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 d) 03 h 20 min – 50 min e) 12 h – 07 h 30 min 9. El tiempo previsto para ejecutar una pieza es de 17 h 15 min. Un trabajador pudo hacerla trabajando desde las 07 h 50 min hasta las 11 h 15 min, y desde las 12 h 45 min hasta las 16 h 30 min. Calcular la diferencia entre el tiempo empleado y el tiempo previsto. 10. Completar el cuadro: 01 min ……………… s 01h ……………… s 01h ……………… min 1d ..................... h 1 semana ..................... d 1 año ..................... d 1 década ..................... años 11. Colocar el signo igual (=) o diferente () a) 07 h 45 min .................. 07,45 h b) 07, 45 h c) 12,30 h ………..…. 07 h 27 min ……………. 12 h 18 min d) 12 h 30 min ……………. 12,30 h e) 17,15 ……………. 17 h 15 min f) 17 h 15 min ……………. 17,25 h 12. Cada uno de los 8 funcionarios de una empresa trabajaron 24 d 5 h. Calcular el total de tiempo trabajado por dichos funcionarios en días y horas (1 día laborable es 8 horas) ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 45 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 13. Una pieza fue fabricada en 4 períodos iguales. Si cada período fue de 06 h 50 min, ¿Cuál es el tiempo empleado en la pieza? 14. Un instalador hidráulico trabaja desde las 17 h hasta las 11 h 30 min, y desde las 13 h hasta las 15 h. Después de 6 días de trabajo. ¿Cuánto debe recibir, si por hora cobra S/. 6? 15. Calcular los 3/5 de 2 d 05 h 20 min 16. Un obrero, en un mes, trabaja 22 d 2 h 40 min. Si un segundo obrero ha trabajado la tercera parte de este período, ¿Qué tiempo ha trabajado el segundo obrero? (Trabajan 8 horas diarias) 17. Para pavimentar 8 salas, un grupo de operarios demoró 15 d 6 h 30 min. ¿Qué tiempo emplearán en pavimentar 3 salas, si se trabaja 08 h diarias? Muy Importante: Sería necesario memorizar las equivalencias de los múltiplos del tiempo, según esto, numerar la segunda columna de acuerdo a la primera: (1) 1 año ( ) 30 minutos (2) media hora ( ) 100 años (3) 3 minutos ( ) 3 meses (4) 1 siglo ( ) 180 segundos (5) 1 bimestre ( ) 365 días (6) 1 trimestre Escribir los meses que tienen 31 días: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 46 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Escribir (V) ó (F), si es verdadero o falso: Febrero tiene 31 días ( ) Un trimestre tiene 3 años ( ) Un día tiene 24 horas ( ) Una hora tiene 3600 segundos ( ) Un día tiene 1440 segundos ( ) Una semana tiene156 horas ( ) Un año tiene 4 trimestres ( ) ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 47 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS RESUELTOS 1. Al mirar el reloj se observa que los 3/5 de lo que falta para acabar el día es igual al tiempo transcurrido. ¿Qué hora es? horas transcurridas x horas que faltan transcurrir 24 x Día = 24 h Luego: 3 (24 x) x 72 3x 5 x x 8 5 Es las 9 de la mañana 2. Maruja trabaja 15 d 16 h 30 min, su hermana Palmira labora la tercera parte de este periodo. ¿Qué tiempo trabaja Palmira? 15d 16h 1h 30 min 3 5d 5h 30 min 60mi 90 min Palmira trabaja 5d 5 h 30 min 3. Un ómnibus que va de Lima a Pisco recorre en cierto tramo 120 km a 2 h 40 min. ¿Cuántos metros recorre por minuto en dicho tramo? 2h 40 min = 160 min 120 km = 120 000 m Recorre por minuto 120 000 m 750 m / min 160 min 4. ¿A qué es igual 121 207 segundos? 121 207 s : 60 s = 2020 min y 7s de resto 2020 min : 60 min = 33 h y 40 min de resto 33 h : 24 h = 1d y 9 h de resto 9 h 40 min 7 s ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 48 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 5. Un padre tiene 3 hijos cuyas edades son: Pedro: 15 años 5 meses 6 días, Marisol: 7 años 4 meses 8 días Roberto: 4 años 18 días, ¿Cuánto suman las tres edades? 15 años 5 meses 6 días 7 años 4 meses 8 días 4 años 18 días 26 años 9 meses 32 días = 26 años 10 meses 2 días 6. Un mecanógrafo ha empleado 3 h 16 min 18 s en hacer un trabajo. ¿Cuánto necesitará para hacer 7 veces más el mismo trabajo? 3h 16 min 18 s x 8 24 h 128 min 144 s = 1 d (2 h 8 min) (2 min 24 ) 1 d 2 h 10 min 24 s 7. En una fábrica trabajan 14 operarios y cada uno de ellos laboró 25 d 4 h 35 min. ¿Calcular el tiempo trabajado por dichos operarios, considere 1 d = 8 h? 25 d 4h 35 min x 14 350 d 56 h 490 min = 350 d (7 d) (8 h 10 min) 358 d 10 min 8. Seis obreros pueden hacer una obra en 15 d 6 h, después de 6 d de trabajo se retiran 2 de ellos. ¿Con qué atraso se entregará la obra? 6 obr 6 obr 15 d 6 h 9 d 6 h 78h (como trascurren 6 d) 4 obr x x 6 obr 78 h 117 h 14 d 5 h 4 obr 14 d 5 h – 9 d 6 h = 4 d 7 h ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 49 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 9. Una persona nació el 15 de setiembre de 1986. ¿En qué fecha cumplirá 36 años 8 meses y 20 días de edad? 1986 años 9 meses 36 años 8 meses 15 d + 20 d 2022 años 17 meses 35 d = 2023 años 6 meses 5 d 10. Una obra esta programada para hacerla en 12 h 18 min por un trabajador. Este empieza la jornada a las 8 h 20 min y para a las 14 h 40 min para refrigerar. Si prosigue su labor a las 15 h 17 min , ¿A qué hora deberá acabar su trabajo? 15 h Hora de inicio 17 min - 14 h 40 min = 37 min de refrigerio 8h 20 min + Duración del trabajo 12 h 18 min Refrigerio 37 min 20 h 75 min = 21 h 15 min ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 50 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL I 1) Convertir en: a) horas: 312min; 6374 s; 3,2min; 6800min; 22850 s; 415min b) minutos: 32h; 4350h; 6,8h; 8400 s; 18215 s; 12h c) segundos: 21h; 320min; 7,3min; 4600min; 12860min; 15h d) decimals: 6h 36min; 12h 34min; 16h 48min 56 s; 46min 48 s e) h,min,s : 12,334h; 2,4h; 46,86h; 0,866h; 18,48h f) restar: 143h 36min 18 s -45h 39min 26 s 2) Convertir en: a) grados: 240' ;35' ; 4200”; 31,2' ; 0,68' ; 0,42” ; 425' b) minutos: 360” ;38 ;4600” ; 38,6 ; 0,64 ; 172” ; 86” c) segundos: 314' ;56' ; 3800' ;68,2” ; 0,45 ; 0,012; 15 d) decimales: 64' ; 28”; 12627'42” ; 3638'18” ; 42 12' 48” e) , ' , “ : 14,38 ; 6,3 ; 12,7 ; 0.38 ; 18,75 f) sumar: 1446'+18134”+378' + 9 12' 32” 3) El tiempo de trabajo de una maquina es de 1h 13 min 19 s. Reducir el tiempo a decimales. 4) En 32h 38min 42s se fabrican 4 piezas de trabajo iguales. Calcule el tiempo para una pieza de trabajo. 5) En una pista se corren 12 vueltas en 1h 8min 36 s. ¿Cuánto tiempo fue necesario para dar una vuelta? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 51 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 6) Para trabajar una pieza hay que ajustarla en un angulo de 14 12' 56”. Para el ajuste se requiere el ángulo en decimales. 7) La suma de los dos ángulos de un triangulo es de 139 37' 4”. Calcular el tercer ángulo. PROBLEMAS PROPUESTOS – NIVEL II. 1. Me desperté a las 7 h 32 min 14 s e ingresé a Estudios Generales 12 432 segundos después. ¿A qué hora ingresé a estudiar? A) 9 h 59 min 27s B) 7 h 32 min 43 s C) 3 h 29 min 50 s D) 10 h 59 min 26s E) 13 h 2 min 59 s 2. Cada día de lunes a viernes, gané S/. 6 más de lo que gané el día anterior. Si el viernes gané el quíntuple de lo que gané el lunes, ¿Cuánto gané el jueves? A) 30 B) 25 C) 28D) 27 E) 24 3. La bajada de una montaña se hace ordinariamente en los 4/5 del tiempo empleado en la subida. Si una persona bajó desde la cúspide en 1 h 56 min y subió a razón de 50 m cada 5 min, ¿Calcular la altura de la montaña? A) 860 m B) 1160 m C) 1450 m D) 950 m E) 1830 m 4. Un elástico al ser estirado 3 cm vuelve a su estado primitivo al cabo de 30 s. Si se estira 3 mm, ¿Cuánto tiempo después volverá a su estado primitivo? A) 30 s B) 3 s C) 0,3 s D) 5 s E) 4 s 5. Desde las 24 horas hasta este momento han transcurrido 84 352 s, ¿Qué hora es? A) 23 h 25m 51 s B) 23 h 25min 52 s C) 24h 25 min 52 s D) 22 h 32 min 25 s E) 21 h 23 min 35 s 6. Una cuadrilla de trabajadores empieza a asfaltar una avenida el 4 de enero. Si asfaltan una cuadra en 4 días, ¿En qué fecha se acaba la obra, si la avenida tiene ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 52 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 43 cuadras? A) 05-26 B) 06-26 C) 07-26 D) 04-26 E) 07-25 7. Expresar en días, horas, minutos y segundos: 31 183 625 s A) 114 d 22 h 07 min B) 360 d 22 h 07 min C) 360 d 20 h 07 min 05 s D) 866 d 20 h 07 min 05 s E) 368 d 22 h 07 min 8. Si a la mitad de los días transcurridos en el año, se le agrega 1/3 de los que falta para acabarse, se obtiene el número de días transcurridos. ¿En qué fecha estamos?. Considerar año no bisiesto. A) 05-25 B) 05-26 C) 05-27 D) 04-26 E) 04-27 9. En una oficina trabajan 14 empleados y cada uno de ellos laboró 25 d 04 h 35 min. Calcular el tiempo total de trabajo de dichos empleados. Considerar 1 d: 08 horas de trabajo. A) 357 d 05 h B) 358 d 40 min C) 358 d 10 min D) 357 d 49 min E) 358 d 06 h 10. Un tornero fabrica una matriz en 8 h 34 min 15 s, un aprendiz lo hace en 20 h 45 min 15 s. Si cada uno debe fabricar 10 matrices en el taller, ¿Cuánto tiempo de ventaja le lleva el tornero al aprendiz? A) 3 d 02 h 15 min B) 5 d 01h 40 min ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 53 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 C) 3 d 04 h 40 min D) 4 d 02 h 50 min E) 5 d 01 h 50 min 11. Para construir un barco trabajan 120 soldadores; cada uno suelda 2 m2 en 05 h 30 min. Si el barco tiene una superficie total de 347 760 m2, ¿En cuánto tiempo estará listo el barco? A) 11 meses 2 d 01 h 30 min B) 11 meses 15 d 03 h 25 min C) 11 meses 04 d 15 min D) 10 meses 3 d 02 h 10 min E) 11 meses 28 d 10 h 15 min 12. Un caño llena un depósito en dos horas, y estando lleno el desagüe lo vacía en tres horas. ¿En cuánto tiempo se llenará el depósito si se abre el desagüe dos horas después de abrir el caño? A) 02 h B) 03 h C) 04 h D) 05 h E) 06 h ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 54 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL III Medida de tiempo 1. Un tren parte a las 8 horas y 20 minutos para Hacer un recorrido de 500 Km. ; lo que efectúa en 16 horas y 40 minutos. ¿Qué velocidad debe llevar un segundo tren, que parte 2 horas y 58 minutos después que el primero, para que alcance a éste en una estación situada a 156Km. Del punto de partida? a) 20Km/h b) 30Km/h c) 40Km/h d) 50Km/h e) 60Km/h 2. Un caracol sube por una pared, cada día logra ascender un metro, pero cada noche baja 600 mm. ¿Cuánto tardará en llegar a lo alto de la pared que mide 10m de altura? a) 22 días b) 23 días c) 24 días d) 25 días e) 26 días 3. En una casa encantada, un fantasma aparece en cuanto empiezan a dar las 12, en el reloj de pared y desaparece en cuanto a sonar la última campanada. ¿Cuánto dura la aparición del fantasma, si además el reloj tarda 6 segundos en dar las 6? a) 10 seg b) 12 seg c) 13 seg d) 13,2 seg e) 15 seg 4. ¿A que hora entre las 2 y las 3, el horario y el minutero estarán en direcciones opuestas? a) 2h 43min 38s b) 2h 23min 38s d) 2h 43min 28s e) 2h 43min 18s c) 2h 33min 38s 5. ¿Qué tiempo tardará un auto en recorrer 1626 Hm con una velocidad de 60 Km/h? a)2,69h b)2h 42min 30s c)2,72h d)2h 44min 36s ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO e)2h 42min 36s 55 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 6. Carlos demora 12 minutos en comerse una pizza de 10cm de radio ¿ Cuánto demora en comerse una Pizza de 15cm de radio? a)18min b)36min c)15min d)27min e)24min 7. Rosa ,Chabela, Margarita demora 15 minutos en limpiar ½,1/3y 1/4 de su casa respectivamente. Si juntas se ponen a limpiar todo su casa ¿En que tiempo lo harían? a) 12/13 min b)15 12/13min c)15 11/13 min d) 12 11/13min e)13 11/13 min 8. Un ladrón arrebata una cartera a una señora escapándose con una velocidad de 8 m/s y la señora la persigue a 3 m/s . Cuando el ladrón ha sacado 120 m de ventaja, lo atrapa un policía ¿Qué tiempo demoró la fuga del ladrón? a) 32s b)15s c)24s d)18s e)30s 9. En 7 horas 30 minutos una costura puede confeccionar un pantalón y 3 camisas, o dos pantalones y una camisa ¿En cuánto tiempo puede confeccionar un pantalón y una camisa? a)3h b) 3h 30min c) 4h d) 4h 30min e) 5h 10. A cuánto equivale 3,5 trimestres: a) 3m b) 2m 1d c) 40d d) 1m 15d e) 6m 2d 11. Un padre tiene 30 años y su hija 3 ¿Dentro de cuántos años la edad de será el cuádruple de la edad de su hija? a)15años b) 3años c) 5años d) 6años ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO padre e)10años 56 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 10 RAZONES Y PROPORCIONES ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 57 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 10.1. RAZÓN. Es la comparación que se establece entre dos cantidades de una magnitud mediante las operaciones de sustracción o división. 10.2. TIPOS DE RAZONES. RAZÓN ARITMÉTICA. Es la comparación de dos cantidades que se obtiene mediante la sustracción, y consiste en determinar en cuánto excede una de las cantidades a la otra. APLICACIONES: 1. Hallar la razón aritmética de: a) Las edades de Adán y Eva que son de 20 años y 11 años. Rpta. 9 años. b) Los precios de dos artículos son S/. 1,40 y S/. 3,60. Rpta. S/. 2,20 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 58 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 2. La diferencia entre las temperaturas de dos cuerpos es 20º C, si la menor temperatura marca 50º C, ¿cuál es la mayor temperatura? Rpta. 70ºC 3. La edad del padre excede en 24 años a la edad del hijo, y éste tiene 40 años. Hallar la edad del hijo. Rpta. 16 años. 4. La razón aritmética de dos números es 15, si el menor es 30. Hallar el número mayor. Rpta. 45. RAZÓN GEOMÉTRICA. Es la comparación de dos cantidades mediante el cociente. APLICACIONES: 1. La diferencia de dos números es 280 y están en la relación de a 3. Hallar el mayor número. Rpta. 490. 2. Las edades de dos personas son: 20 años y 12 años, ¿En qué relación están sus edades? Rpta. 5 / 3. 3. De dos números, cuya razón aritmética es 19, y su suma es 35. Hallar la razón geométrica. Rpta. 27/ 8. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 59 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 4. La razón aritmética de dos números es 26, y la razón geométrica es 3. Hallar el menor número. Rpta. 13. 10.3. PROPORCIÓN. Es el resultado de comparar dos razones. 10.4. CLASES DE PROPORCIONES. PROPORCIÓN ARITMÉTICA A) PROPORCIÓN ARITMÉTICA DISCRETA . Los cuatro términos de la proporción son diferentes: d. (P.A.) (Equidiferencia). a b c El 4º término (d) de la proporción se llama: CUARTA DIFERENCIAL. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 60 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 B) PROPORCIÓN ARITMÉTICA CONTINUA. Los términos medios son iguales. El 3º término (c) de la proporción se llama: TERCERA DIFERENCIAL. MEDIA DIFERENCIAL o MEDIA ARITMÉTICA b a + c 2 Términos 1º 2º a – b = 2º 3º b – c=r PROPORCIÓN GEOMÉTRICA (P.G.) (Equicociente). A) PROPORCIÓN GEOMÉTRICA DISCRETA. Los cuatro términos son diferentes: a b c d El 4º término (d) de la proporción se llama: CUARTA PROPORCIONAL B) PROPORCIÓN GEOMÉTRICA CONTINUA. Los términos medios de la proporción son iguales. El 3º término (c) de la proporción se llama: TERCERA PROPORCIONAL. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 61 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 MEDIA PROPORCIONAL o MEDIA GEOMÉTRICA ____ b = a. c 10.5. PROPIEDADES DE LAS PROPORCIONES. 10.6. ESCALAS GRÁFICAS. La ESCALA es la razón entre la longitud representada en un plano y la longitud en tamaño real. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 62 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 La ESCALA es una fracción con numerador unitario. El denominador indica las veces que se repite el numerador para obtener la medida o dimensión real. ESCALA = Longitud en el plano Longitud del tamaño real Tamaño real =4,50 m Tamaño en el plano = 0,09 m REPRESENTACIÓN. 1 :100 “indica: 1 mm de trazo en el papel es a 100 mm de longitud real” 1/100 “indica: 1 cm de trazo en el papel representa 100 cm de longitud real” “indica: 1 m de trazo en el papel representa 100 m de longitud real” 1 100 PROBLEMAS DE APLICACIÓN: 1. ¿Cuántos centímetros representa en el papel un puente de 45,00 m de largo, si el dibujo se hace a una escala de 1 : 750? Rpta. 6 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 63 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 2. En un plano a escala 1 : 50 , se observa que las dimensiones del dormitorio son de 3 cm de ancho por 4 cm de largo. ¿Cuáles son las dimensiones reales del dormitorio? Rpta. 1,5 m.; 2,0 m. 3. La distancia gráfica entre dos ciudades en un plano a escala 1 : 2 500 es 20 cm. Hallar la distancia gráfica en otro plano a Escala 1 : 10 000. Rpta. 4. 5 cm Completar el siguiente cuadro y hallar X, Y, Z, W, P, Q y R, en las unidades medidas: Nº ESCALAS DISTANCIA GRÁFICA DISTANCIA REAL 1 1 : 20 X mm 2,40 m 2 1 : 25 5 ½ cm Ym 3 1 : 50 5 ¼ cm Z cm 4 1 : 75 W mm 0,02 km 5 1 : 100 6,5 m P cm 6 1 : 150 4 cm Q km 7 1 : 200 R mm 0,54 m Solución de la aplicación, completando el cuadro: Nº ESCALAS DISTANCIA GRÁFICA DISTANCIA REAL 1 1 : 20 120 mm 2,40 m 2 1 : 25 5 ½ cm 1 3/8 m 3 1 : 50 5 ¼ cm 262,5 cm 4 1 : 75 3 750 mm 0,020 km 5 1 : 100 6,5 m 65 000 cm 6 1 : 150 4 cm 0,006 km 7 1 : 200 27 mm 0,54 m ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 64 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS RESUELTOS. 1. La razón de dos números es 6/5, y la suma de dichos números es igual a 33. ¿Cuáles son estos números? A) 20; 13 2. B) Ricardo D) Igual Antonio y Pepe E)Faltan datos. B) 216 C) 208 D) 360 E) 192 B) 30 C) 80 D) 40 E) 100 B) 3 cm C) 4 cm D) 5 cm E) 100 cm Un objeto se dibuja a escala de 1 : 30 , y tiene una altura de 0,40 m ; si se desea dibujarlo a una escala de 1 : 20, ¿Cuál será su altura? A) 80 cm 7. C) Antonio ¿Cuántos centímetros representa en el papel un puente de 43,20 m de largo, si el dibujo se hace a una escala de 1 : 720 ? A) 2 cm 6. E) 16; 13 Se tienen dos barriles que contienen 400 litros y 500 litros de vino respectivamente. ¿Cuántos litros de vino se debe de pasar del primer al segundo barril, para que las cantidades de vino en cada barril estén en la relación de 2 a 3? A) 68 5. D) 30; 3 Una pieza de franela de 72 m de longitud se ha dividido en dos partes, cuya diferencia es de 18 m. Hallar el precio de la parte mayor, si el precio por metro es de S/. 8. A) 352 4. C) 16; 17 En un concurso de tiro, Antonio acertó 50 sobre 75 tiros; Pepe 70 sobre 90 tiros ; y Ricardo 48 sobre 60 tiros. ¿Quién logró mayor razón de tiros acertados? A) Pepe 3. B) 18; 15 B) 40 cm C) 200 cm D) 60 cm Sí: A = B = C y A+B=30 ¿Cuanto vale C? 2 8 7 A) 12 B) 18 C) 21 D) 30 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO E) 100 cm E) 42 65 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8. La suma, la diferencia y el producto de dos números están en la misma relación que los números 11 ; 5 y 144. Hallar el mayor dichos números. A) 15 9. C) 60 D) 52 E) 24 El producto de los antecedentes de una serie de 3 razones iguales es 288, y el producto de los consecuentes de dicha serie es 2 304. ¿Cuál es la suma de los consecuentes, si la suma de los antecedentes es 21? A) 42 10. B) 48 B) 90 C) 91 D) 32 E) 62 Un empleado ahorra S/. 5 940 por día; si lo que cobra y lo que gasta diariamente está en la relación de 13 a 7. Determinar en cuántos soles debe disminuir sus gastos diarios para que la relación entre lo que cobra y lo que gasta sea de 9 a 2. A) S/. 2 035 B) S/. 4 070 C) S/. 5 040 D) S/. 4 505 E) S/. 6 015 SOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS 1. Sean A y B los números 2. A : Antonio ; P : Pepe ; R : Ricardo ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 66 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 3. Sean A y B las dos partes de la tela 4. 400 – X = 2 500 + X 3 X=40 5. Escala Longitud en el plano Longitud de tamaño real = Rpta. D 6. H = altura real del objeto ; X = tamaño del objeto en el dibujo 7. A = B = C = k 2 8 7 8. A + B = A – B = A x B = k 11 5 144 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 67 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 9. A = C = E = k B D F 10. Sea: C = cobra ; G = gasta ; A = ahorra ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 68 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL I 1. En un corral hay N aves (patos y gallinas). Si el número de patos es a N como 3 es a 7; y la diferencia entre patos y gallinas es 20. ¿Cuál será la relación entre patos y gallinas, luego de retirar 50 gallinas? A) 4 : 3 B) 2 : 1 C) 3 : 4 D) 3 : 20 E) 2 : 3 2. En una reunión hay 60 adultos, y por cada 5 jóvenes hay 7 niños. Luego llegan a la reunión 50 jóvenes, 40 niños y cierto número de adultos. ¿Cuántos adultos llegaron al final, si los jóvenes niños y adultos son ahora proporcionales a 5; 6 y 8 respectivamente? A) 150 B) 160 C) 170 D) 180 E) 190 3. La cantidad de dinero que tiene A es a lo que tiene B como 7 es a 3. Si A le da a B la quinta parte de su dinero; y luego B le da a A la cuarta parte de lo que tiene ahora. Al final A tiene S/. 3 350. ¿Cuánto de dinero tenía A al principio? A) S/. 2 800 B) S/. 3 000 C) S/. 3 200 D) S/. 3 500 E) S/. 4 000 4. En una carrera a dos vueltas sobre un circuito cerrado, A le ganó a B por 1/2 vuelta; y B le ganó a C por 1/4 de vuelta. Cuando A llega a la meta, hallar la fracción de vuelta con que B aventaja a C. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 69 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 A) 1 / 4 B) 3 / 16 C) 1 / 5 D) 3 / 8 E) 1 / 8 5. La suma de los cuadrado de los 4 términos de una proporción geométrica continua es 7 225. Hallar la media proporcional, si la diferencia de extremos es 75. A) 85 B) 55 C) 80 D) 10 E) 20 6. En un tonel hay una mezcla de 63 litros de agua y 36 litros de vino, se extraen 22 litros del contenido y se añade al recipiente N litros de vino para tener finalmente una mezcla cuya relación es de 1 a 3 respectivamente. Hallar el valor de N. A) 80 B) 60 C) 110 D) 119 E) 120 7. A es la tercera proporcional de 24 y 12; B es la cuarta proporcional de 56, 7 y 64; C es la media proporcional de 256 y 4. Halle la cuarta proporcional de B, A y C. A) 16 B) 18 C) 20 D) 24 E) 25 8. Cierto número de canicas se divide en tres grupos, cuyos números son proporcionales a los números 5, 7 y 11 respectivamente. Si del tercer grupo pasa al segundo grupo 8 canicas; en el tercer grupo queda el doble de lo que hay en el primer grupo, ¿Cuántas canicas hay finalmente en el segundo grupo? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 70 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 A) 50 B) 54 C) 58 D) 62 E) 64 9. Sean A y B dos cantidades: A es la cuarta proporcional de 12; 5 y 16, B es la media proporcional de 1 y 81. La correcta relación de orden entre A y B es: A) A < B B) A = B C) A > B D) A +1= R E) A2 < B 10. Se desea preparar una solución utilizando los componentes líquidos A, B y C en la proporción de 2; 5 y 8. Pero para preparar la solución le faltan 2 litros del componente B y 2 litros del componente C; los cuales son remplazados por el componente A, siendo la proporción final obtenida de 2; 3; X. Hallar X. A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 71 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL II 1. Se quiere cortar un tubo de acero de 2,75 m de longitud en razón directa de 2:3. Calcular las longitudes parciales. 2. El diámetro y la longitud de un eje están en razón directa de 2:7. El diámetro del eje es de 40 mm. Calcular la longitud del eje. 3. Los brazos de una palanca de 1,75 m de longitud están en relación directa de 3:7. ¿Cuál es la longitud menor cuando para la otra se miden 1,48 m.? 4. Una chapa de acero de 800 x 1400 mm ha de ser representada en un dibujo en la proporción de 1:20 ¿Qué longitud tendrán los lados en el dibujo? 5. La escala de un mapa automovilístico es de 1:500 000. ¿Qué longitud natural corresponde al trayecto de 4,5 cm medido en el mapa? 6. Un trayecto de 2,875 Km de longitud está representado en un mapa con 11,5 cm. Determinar la escala del mapa. 7. Un letrero advierte »Pendiente de 5% en 1200 m «. Calcular la altitud a superar. 8. El diámetro y la longitud de un cono están en razón directa de 1:10. Calcular el diámetro correspondiente a la longitud de 150 mm. 9. Una chaveta tiene una razón de inclinación de 1:20. ¿ Qué altura corresponde a una longitud de chaveta de 140 mm? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL OPERATIVO 72 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 11 MAGNITUDES PROPORCIONALES ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 73 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 11.1. MAGNITUD. Es todo aquello susceptible de variación (aumento o disminución) y que puede ser medido. 11.2. CANTIDAD. Es el valor de un estado particular de la magnitud, posee dos partes: valor numérico y unidad. MAGNITUD Tiempo Longitud Temperatura Masa CANTIDAD 60 h 15 m 35º C 40 kg 11.3. CLASIFICACIÓN DE MAGNITUDES. 11.3.1. Magnitudes Directamente Proporcionales ( D.P. ó ). Se sabe que al abastecer un carro en un grifo, cuanto más gasolina se coloque en el tanque, más soles pagará. Para tener una idea, basta observar en el cuadro de abajo, suponiendo que el precio de la gasolina por galón sea de S/. 8. GASOLINA (GALONES) 1 2 5 10 15 30 PRECIO (S/.) 8,00 16,00 40,00 80,00 120,00 240,00 Al colocar 1 galón de gasolina, se pagará S/. …………pero, si se colan 15 galones de gasolina, el precio será 15 veces mayor, o sea; 15 x 8.00 que es igual a S/. ………….. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 74 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Así, si se aumenta la magnitud “gasolina”, la otra magnitud “precio” (soles) aumentará el mismo número de veces, o sea, las magnitudes varían en el mismo sentido. Por tanto, dos magnitudes son DIRECTAMENTE PROPORCIONALES: Cuando al aumentar o disminuir los valores de una de ellas los valores correspondientes en la otra magnitud también aumentan o disminuyen en la misma proporción. Ejemplo de magnitudes directamente proporcionales: Número de libros y costo total. Si se compran libros, cada uno a S/. 2 (precio constante); a mayor cantidad de libros el costo total será mayor, pero; si compra menor cantidad de libros el costo total será menor. Además, se verifica que la razón entre el número de libros y el costo total es CONSTANTE, esto es, la razón tiene siempre el mismo valor (0,25). 1 0,25 4 4 0,25 16 24 0,25 96 3 0,25 12 Entonces se puede escribir: 1 4 24 3 0,25 4 16 96 12 Interpretación geométrica. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 75 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Conclusión. Si: I. La gráfica de 2 magnitudes D.P. es una recta que pasa por el origen de coordenadas. II. En cualquier punto de la gráfica (excepto en origen de coordenadas) el cociente de cada par de valores correspondiente resulta una constante. III. La función de proporcionalidad directa será: F(X) = K x K: pendiente (constante) 11.3.2. Magnitudes Inversamente Proporcionales ( I.P Ó 1 ). Dos magnitudes son INVERSAMENTE PROPORCIONALES cuando al aumentar o disminuir los valores de una de ellas, los valores correspondientes en la otra magnitud disminuyen o aumentan en la misma proporción. Observar el cuadro que representa las velocidades de un auto y el tiempo empleado en recorrer una misma distancia: VELOCIDAD 90 km/h 60 km/h 45 km/h 36 km/h TIEMPO 2 horas 3 horas 4 horas 5 horas Disminuyendo la velocidad del auto, aumentará el tiempo empleado, luego la velocidad y el tiempo son magnitudes inversamente proporcionales. Observar, que el producto de dos valores correspondientes (velocidad y tiempo) es siempre el mismo. 90 x 2 = 180 ; 60 x 3 = 180 ; 45 x 4 = 180 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO ; 36 x 5 =180 76 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Se puede finalmente concluir que: Interpretación Geométrica: Conclusión. valor " A" I.P."B" Si: de A x valor de B Constante Importante: I. La gráfica de dos magnitudes I.P. es una rama de una hipérbola equilátera. II. En cualquier punto de la gráfica el producto de cada par de valores correspondientes, resulta una constante. III. La función de proporcionalidad inversa será: F(x ) K x K: constante PROPIEDADES: I. II. Si : A D.P. B B D.P. C Si: A I.P. B o: A D.P. B A D.P. C A D.P. 1 B A I.P. 1 B ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 77 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 III. Si: A D.P. B ( C es constante) A D.P. C ( B es constante) A BxC IV. Si: K A I.P. B ( C es constante) A I.P. C ( B es constante) AxBxC =K Nº obrerosx eficiencia x Nº días x h/d Constan te obra x dificultad ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 78 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS RESUELTOS 1. La magnitud A es D.P. a la magnitud B cuando A= 51, B = 3. Hallar el valor que toma B, cuando A = 34. Resolución: Se debe plantear: A1 A2 B1 B2 51 34 3 x 2. X=2 Del siguiente gráfico de magnitudes proporcionales, calcular (a + b) Resolución: Se debe plantear: a 24 51 3 10 b 85 5 a=6 ; b = 40 ; a + b = 46 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 79 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 3. La magnitud A es I.P. a B , además cuando A es igual a 6 entonces B es igual a 16. Halle B cuando A es igual a 4. Resolución: Se debe plantear: A1 B1 A2 B2 6 16 4 x x = 36 4. El precio de una casa es directamente proporcional al área e inversamente proporcional a la distancia que se encuentra de Lima. Si una casa ubicada a 65 Km cuesta S/. 135 000. ¿Cuánto costará una casa del mismo material, si su área es el doble y se encuentra a 120 Km de distancia de Lima? Resolución: ( precio )(distancia ) k, (área) ( k = constante ) Entonces: (180 000) . (65) ( x) . (120) s 2s 5. x = 295 000 Si “A” es el triple de rápido que “B”. Si juntos pueden hacer cierto trabajo en 12 días. ¿Cuánto tiempo le tomará a “A” hacerlo sólo?. Resolución: Sea R rapidez: RA = 3 RB Días I.P. Rapidez (Días) . (Rapidez) = cte Reemplazando valores: ( RA + RB ) x 12 = RA x X ( 3RB + RB ) x 12 = 3 RB x X 4 RB x 12 = 3 RB x X Simplificando: X = 16 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 80 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJERCICIOS DE REFUERZO Seguir los modelos para decir si las series siguientes representan sucesión de números directa o inversamente proporcionales: a) Valores de magnitud Q: 6 1 8 48 0,1 Valor de magnitud R: 4 24 3 0,5 240 b) Valores de magnitud M: 0,4 10 16 13 0,1 2,5 Valor de magnitud N: 2,4 60 96 78 0,6 15 18 108 Resolver los ejercicios para fijar lo que estudió sobre magnitudes proporcionales. 1. Observar los ejercicios siguientes y responder: Valor de magnitud x: 5 2 10 1 0,4 Valor de magnitud y: 8 20 4 40 100 5 9 ….. ….. ¿Cómo se denominan las magnitudes “x” e “y”? 2. Completar: Valor de magnitud A: 7 3 Valor de magnitud B: 28 12 ¿Cómo se denominan las magnitudes “A” y “B”? 3. En estos ejercicios se tiene valores correspondientes a dos magnitudes directa o inversamente proporcionales. Completar conforme el caso: a) b) c) Valor de magnitud y: 10 25 2 …. 5 Valor de magnitud z: 20 8 …. 4 …. Valor de magnitud x: 2 3 1 Valor de magnitud y: 6 9 Valor de magnitud A: …. Valor de magnitud B: 20 24 0,5 69 90 7 …. …. …. …. …. …. …. 7 …. …. …. …. …. 40 35 100 10 8 45 15 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 81 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 d) Valor de magnitud M: 6 1 8 48 Valor de magnitud R: 4 …. 3 …. …... 240 Corregir respuestas: 1. 5 x 8 = 2 x 20 = 10 x 4 = 1 x 40 = 0,4 x 100 = 40 Rpta.: inversamente proporcional. 2. 5 9 20 36 Rpta. 3. a) directamente proporcional 2 50 5 100 4 40 b) 3 72 1,5 207 270 21 c) 4 8 7 20 2 1,6 d) 4 24 3 0,5 0,1 9 11.4. REPARTO PROPORCIONAL. Consiste en distribuir una cantidad en partes proporcionales a ciertos números llamados “índices” del reparto; ya sea en forma directa o inversamente proporcional. 11.4.1. TIPOS DE REPARTO. A. REPARTO SIMPLE DIRECTO: Cuando las partes a obtener son proporcionales a los índices. Ejemplo: Repartir 400 en 3 partes que sean proporcionales a 2, 3 y 5. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 82 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Resolución: Las partes serán: “2k” , “3k” y “5k” las cuales deben sumar 400, entonces: 2 k + 3 k + 5 k = 400 K ( 2 + 3 + 5 ) = 400 K = 40 Suma de índices Constante de reparto Ahora, damos lo que le toca a cada uno: 2 (40) = 80 ; 3 (40) = 120 ; 5 (40) = 200 Método Práctico: PARTES 400 D.P. A 2k B 3k C 5k + k = 400 = 40 10 10k Luego: A = 2 (40) = 80 ; B = 3 (40) = 120 ; C = 5 (40) = 200 Observación: Si a los índices de un reparto, se dividen o multiplican por un mismo número positivo, el reparto no varia es decir se obtiene las mismas partes. Ejemplo: Repartir 470 en 3 partes que sean proporcionales a los números: 5 ; 6 3 ; 8 3 4 Resolución: Es conveniente que los números proporcionales sean enteros, entonces buscamos números que estén en la misma relación que las fracciones; para ello es necesario considerar el MCM de los denominadores, para multiplicar a los índices. MCM ( 6 ; 8 ; 4) = 24 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 83 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PARTES A 470 5 x 6 : D.P 24 = 20 k = B : 3 x 8 24 C : 3 x 4 24 = K 9k 470 10 47 18 k 47 k Luego las partes serán: A = 20 (10); B = 9 (10); C= 18 (10) B. REPARTO INVERSO. Recordando que: ( “A” IP “B” ) ( “A” DP “1” ) B Inversamente Proporcional Directamente Proporcional Entonces para repartir una cantidad en forma inversamente proporcional a ciertos índices, es suficiente repartir directamente proporcional a las inversas de los índices: Ejemplo: Repartir 390 en 3 partes que sean inversamente proporcionales a los números de 6 ; 9 y 12. Resolución: Partes 390 I.P. A : 6 B : 9 C : 12 Las partes serán: A = 6 (30) = 180; D.P. 1 x 36 = 6 k 6 1 x 36 = 4 k 9 1 x 36 = 3 k 12 13 k B = 4 (30) = 120; k = 390 = 30 13 C = 3 ( 30) = 90 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 84 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 C. REPARTO COMPUESTO. Se da cuando el reparto se hace en partes que son proporcionales a varios grupos de índices. Recordar: “A” D.P. “B” y también con “C” , entonces “A” D.P. (“B” x “C”). Si: EJEMPLO: Repartir 2 225 en 3 partes que sean D.P. a los números: 3 , 5 y 8 e I.P. a los números 4, 6 y 9. Resolución: MCM ( 4, 6, 9 ) = 36 Partes D.P. 2 225 I.P. D.P. A : 3 4 B : 5 6 C : 8 9 1 3 x 1 = 3 x 36 = 4 4 4 1 5 x 1 = 5 x 36 = 6 6 6 1 8 x 1 = 8 x 36 = 9 9 9 27k 30k k = 2225 = 25 89 32k 89k Las partes son: A = 27 (25 ) = 675 ; B= 30 ( 25 ) = 750 y C = 32 ( 25 ) = 800 REGLA PRÁCTICA PARA EFECTUAR UN REPARTO COMPUESTO Primero : Se convierte la relación I.P. a D.P. Segundo: Los grupos de los índices D.P. se multiplican. Tercero : Se efectúa el reparto simple directo a los nuevos índices. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 85 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS RESUELTOS 6. Repartir el número 32 en partes D.P. a los números 3, 5 y 8 Resolución: Partes D.P. 32 A : 3 3k B : 5 5k C : 8 8k 16 k k = 32 = 2 16 Las partes son: A = ……………… B = …………………. C = ………………… Luego los valores que satisfacen al problema son: 6 , 10 y 16. 7. Repartir el número 63 en partes D.P. a los números 2, 3 y 4. Resolución: Partes 63 A : B : C : D.P. …. .… …. …. …. ….. k Luego los valores son: A = ………….…., …… = …… …… B = ……………, C = ……………… Comparar respuestas: 6) A=3(2)=6 7) …. las partes son: , : : : B = 5 ( 2 ) = 10 DP 2 3 4 A = 2 ( 7 ) = 14 2k 3k 4k 9k , , C) = 8 ( 2 ) = 16 + B = 3 ( 7 ) = 21 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO k y 63 9 7 C = 4 ( 7 ) 28 86 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Resolver: 8. Una firma instituye un premio de S/. 470 para ser distribuido entre sus trabajadores en orden inverso a las faltas de los mismos. Al final del semestre éste debe distribuirse entre tres trabajadores que tienen 3, 5 y 4 faltas, respectivamente. ¿Cuánto recibe cada uno? 9. Una mezcla de bronce tiene 5 partes de cobre, 3 de estaño y 2 de zinc. ¿Cuántos Kg. de cada metal serán necesarios para preparar 40 Kg. de esa mezcla? Corregir: 8) Partes 470 I.P. D.P. A : 3 B : 5 C : 4 1 x 60 3 1 x 60 5 1 x 60 4 , MCM ( 3, 5 4 ) = 60 = 20 k = 12 k + k = 470 = 10 47 = 15 k 47 k Las partes serán: A = 20(10 ) = 200 ; B = 12 (10) = 120 ; C = 15 ( 10) = 150 9) 40 : : : 5 3 2 DP 5k 3k 2k 10 k + k = 40 = 4 10 Las partes son: A = 5 ( 4 ) = 20 Kg cobre B = 3 ( 4 ) = 12 Kg estaño C=2(4)= 8 Kg zinc ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 87 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL I 1. Se tienen dos magnitudes A y B, tales que: A = 8, B = 6. Hallar A, si B = 2. A) 218 B) 212 C)216 D) 220 3 A es I.P. a B. Si cuando E) 228 2. Si el peso de un elefante blanco es D.P. a sus años, si un elefante tuviera 360 Kg, entonces su edad sería 32 años. ¿Cuántos años tendrá sabiendo que pesa 324 Kg? A) 28A, 294 D B) 27A, 280D C) 27A, 294D D) 28A, 292D E) 30ª 3. El área cubierta por la pintura es proporcional al número de galones de pintura que se compra. Si para pintar 200 m 2 se necesitan 25 galones. ¿Qué área se pintará con 15 galones? A) 367 B) 300 C) 100 D) 320 E) 120 4. Manolo descubre que los gastos que hace en celebrar su cumpleaños son D.P al número de invitados e I.P. a las horas que ocupa en preparar la reunión. Si la última vez gastó S/. 1 200; invitó a 100 personas y ocupó 12 horas. ¿Cuánto ahorrará invitando 20 personas menos y ocupando 4 horas más? A) 480 B) 230 C) 460 D) 320 E) 485 5. Una rueda A de 60 dientes engrana con otra de 25 dientes. Fija al eje de esta última hay una tercera de 40 dientes que engrana en una rueda B de 75 dientes. Si A da una vuelta cada 2/3 segundos. ¿Cuántas vueltas dará B en 2 horas 30 minutos? A) 36750 B) 17280 C) 46000 D) 32000 6. Repartir 22 270 inversamente proporcional a como respuesta la menor de las 3 partes. A) 3675 B) 2300 C) 4600 D) 3200 E) 48000 5 (n + 2); 5(n + 4); 5(n + 5). Dar E) 4800 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 88 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 32 ; 72 ; 162 7. Repartir “N” directamente proporcional a los números obteniendo que la media geométrica de las partes obtenidas es 4/19 de “N” más 578. Hallar “N”. A) 3600 B) 2300 C) 2100 D) 4200 E) 1800 8. Una herencia dejada por un padre a sus tres hijos se repartió I.P. a sus edades siendo; 12 ; n ; y 24 años si el reparto hubiera sido D.P. a sus edades, el que tiene “n” años hubiera recibido los 13/12 de lo que recibió. Calcular el valor de “n”. A) 13 B) 18 C) 15 D) 16 E) 17 9. Al repartir 22 050 directamente proporcional a las raíces cuadradas de los números 7,2; 9,8 y 12,8. ¿En cuánto excede la parte mayor a la parte menor? A) 3600 B) 2300 C) 2100 D) 4200 E) 1800 3 1 3 10. Repartir 33 000 en 4 partes que sean D.P. a los números. 7 ; 3 ; 8 ; 0,5; indicar una de las cantidades. A) 8000 B) 6720 C) 10000 D) 10 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO E) 100 89 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL II REPARTOS PROPORCIONALES. En este tipo de problemas se divide un total en varias partes que han de ser proporcionales a ciertos números dados. 1. Tres hermanos se han repartido cierta cantidad de dinero en partes proporcionales a sus edades. Si el mayor tiene 23 años y le han correspondido S/. 184, ¿cuánto se llevará cada uno de los otros dos que tienen 15 y 12 años, respectivamente? 2. Repartir 559 en partes proporcionales a 4, 4, 3 y 2. 3. Se ha encargado a un orfebre el diseño y la fabricación de un trofeo que ha de pesar 5 kg y ha de estar fabricado con una aleación que contenga tres partes de oro, tres de plata y dos de cobre. ¿Qué cantidad se necesita de cada metal? 4. Se ha pagado S/. 37500 por tres parcelas de terreno de 7,5 Ha, 4 Ha y 36000 m2, respectivamente. ¿Cuánto ha costado cada parcela? 5. La nómina de una empresa asciende a 1,5 millones de nuevos soles. Un doceavo corresponde a los sueldos de los directivos, tres doceavos a los sueldos de los técnicos y ocho doceavos a los de los obreros. ¿Qué cantidad corresponde a cada grupo? 6. Para fabricar una pieza de tela de 1,10 m de ancho y 65 m de largo, se necesitan 35,75 kg de algodón. ¿Cuánto pesará una pieza de tela de la misma clase que mide 0,95 m de ancho y 120 m de largo? 7. Un grifo arroja 100 litros de agua por minuto y otro arroja 80 litros en el mismo tiempo. ¿Cuánto tardarán, entre los dos ,en llenar un depósito de 540 litros? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 90 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8. La ruedas delanteras de una locomotora tienen un radio de 0,45 m y las traseras, 0,65 m. ¿Cuántas vueltas darán las primeras mientras las segundas dan 2600 vueltas? 9. Una pieza de cierta aleación metálica contiene 24 g de cobre, 5 g de estaño y 15 g de níquel. Si en la fabricación de una partida de esas piezas se han invertido 84 kg de cobre, ¿Cuáles son las cantidades de estaño y níquel empleadas? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 91 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 12 REGLA DE TRES ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 92 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 CONCEPTO Es una de las más usuales aplicaciones de la proporcionalidad que consiste en calcular el valor desconocido de una magnitud relacionado dos o más magnitudes y esta puede ser regla de tres simples o bien regla de tres compuesta. 12.1. REGLA DE TRES SIMPLE (R3S). Es Cuando intervienen dos magnitudes proporcionales de las cuales se conocen tres valores, dos pertenecientes a una de las magnitudes y la tercera a la otra magnitud y debemos calcular el cuarto valor. La R.3.S. Puede ser de dos tipos: R3S DIRECTA. Se plantea cuando las magnitudes que intervienen son directamente proporcionales (D.P). EN GENERAL: Dada las magnitudes A y B directamente proporcionales los valores a; b; c y la incógnita “X”. Se plantea así: Supuesto: Pregunta: MAGNITUD A a b (D) MAGNITUD B c ……………………. X Como son magnitudes directamente proporcionales se está indicando por (D) y aplicando la definición se tiene: a b c x Despejando la incógnita “X” x bc a ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 93 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 REGLAS PRÁCTICAS. REGLA 1°.Una vez planteado se multiplica en “aspa”; es decir, de se efectúa: a. X b.c x bc a REGLA 2°. Del planteado la incógnita “X” es igual al valor que está sobre b él, multiplicado por la fracción . a X = c. b a Se coloca de manera diferente como se indica en el planteo EJEMPLO (1): Si 3 limas cuestan S/. 144, ¿Cuánto se pagará por 7 limas iguales que las primeras? RESOLUCIÓN. Las magnitudes que intervienen son la magnitud de cantidad de limas y el costo las cuales son D.P. porque a mayor cantidad de limas el costo será mayor y a menor cantidad de limas el costo será menor y se plantea: Supuesto: Pregunta: Cantidad Limas Costo (s/.) 3 7 (D) 144 X Aplicando la 2da regla práctica, se tiene: x 144. 7 336 soles 3 OBSERVACIÓN: Para aplicar esta regla práctica es necesario que la incógnita se ubique en la segunda fila además se está indicando con (D) porque son directamente proporcionales. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 94 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJEMPLO (2): Esmeralda al comprar 5 revistas gastó “x” soles pero si hubiera comprado 12 revistas el gasto sería S/, 28 más. Hallar el valor de X. RESOLUCIÓN. Del enunciado se nota que intervienen las magnitudes N° de revistas y el gasto respectivo, el cual se plantea del modo siguiente: Nº REVISTAS Costo (s/.) Supuesto: 5 X Pregunta: 12 (D) X + 28 En este caso es conveniente utilizar la primera regla práctica por lo cual se multiplica en “aspa”: 5 (X + 28) = 12X 5X + 140 = 12X 140 = 7X X = 20 R3S INVERSA. Resulta de comparar dos magnitudes inversamente proporcionales (I.P) EN GENERAL: Dada las magnitudes A y B inversamente proporcionales los valores a, b y c y a incógnita “X” se plantean: Supuesto: Pregunta: MAGNITUD A a b (I) MAGNITUD B c …………… X Por definición de magnitudes inversamente proporcionales x.b c.a x c. a b ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 95 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 REGLAS PRÁCTICAS: REGLA Nº 1. Una vez planteado se multiplica en “Línea” y éstas deben ser iguales, tal como se ha hecho en la solución anterior. REGLA Nº 2. Del planteo (β) la incógnita “X” es igual al valor que se encuentra a sobre ella multiplicado por la fracción ; es decir, se copia Igual como está en b el planteo. a X c. b Se copia Igual como está en el planteo EJEMPLO 3: ¿En qué tiempo 2 albañiles pueden hacer un muro, que un albañil lo hace en 8 horas? RESOLUCIÓN. Del enunciado se nota que las magnitudes que intervienen son número de albañiles y el tiempo los cuales son inversamente proporcionales, ya que a mayor número de albañiles se demora menos tiempo y a menor número de albañiles mayor tiempo, por lo cual se plantea: Supuesto: Pregunta: N albañiles Tiempo (horas) 1 2 (I) 8 t Para hallar el valor de “t” se aplica la REGLA Nº 2: t 8. 1 4horas 2 EJEMPLO 4: Un móvil a una velocidad de 90km/h emplea X horas para recorrer un trayecto pero si aumenta su velocidad a 120 Km/h empleara 2 horas menos. Hallar X. RESOLUCIÓN. Se sabe que a mayor velocidad demora menos tiempo y viajando a menor velocidad demora más tiempo lo cual indica que la velocidad y el tiempo son I.P. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 96 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Supuesto: Pregunta: VELOCIDAD 90 120 (I) TIEMPO X X - 2 En este caso conviene utilizar la REGLA Nº 1 y para ello se multiplica en” Línea”: 90(x) = 120 (x – 2) 3x = 4x – 8 x 8 NOTA: En una regla de tres cuando se conocen tres valores de los cuatro es conveniente aplicar la regla Nº 1 ya sea del D.P como el ejemplo (1) y (3). En una regla de tres cuando se conocen dos valores de los cuatro es conveniente aplicar la regla Nº 2 ya sea multiplicar en aspa si es D.P o multiplicar en línea si es I.P. como el caso del ejemplo (2) y (4). Los valores correspondientes a una misma magnitud o columna se pueden dividir o multiplicar por el mismo valor y el resultado no se altera. 12.2. REGLA DE TRES COMPUESTA (R.3.C). Se plantea cuando intervienen más de dos magnitudes. MÉTODO DE SOLUCIÓN. Existen varios métodos de solución pero en este caso vamos a utilizar las reglas prácticas que se han estudiado en R.3.S directa e inversa y para ello se van a seguir los siguientes pasos: 1º. Se reconocen las magnitudes que interviene en el problema 2º. Se disponen los datos de manera que los valores pertenecientes a una misma magnitud se ubique en una misma columna y es adecuada que estén en las mismas unidades. 3º. En la primera fila (supuesto) se colocan los datos y en la segunda fila (pregunta) los demás incluido la incógnita. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 97 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 4º. La magnitud en la cual se ubica la incógnita se compara con las demás, indicando en su parte inferior si es directamente proporcional por (D) y si es inversamente proporcional con (I). 5º. El valor desconocido o incógnita es igual al valor que se encuentra sobre ella por las diferentes fracciones que se conforman en cada magnitud si es D.P. se coloca de manera Diferente y si es I.P se copia Igual. EJEMPLO (5). Qué rendimiento deben tener 6 obreros que en 16 días trabajando 9h/d han hecho 21m3 de una obra cuya dificultad es como 3 si para hacer 14 m 3 de la misma obra de 5 como dificultad se empleara 8 obreros de 60% de rendimiento durante 12 días de 8 h/d. RESOLUCIÓN. RENDIMIENTO Nº OBREROS Nº DIAS H/D Supuesto 60% 8 12 8 14 5 Pregunta X% 6 16 9 21 3 X % OBRA DIFICULTAD (I) (I) (I) (D) (D) Igual Igual Igual Diferente Diferente = 60%. 8 12 8 21 3 . . . . 48% 6 16 9 14 5 NOTA: Cuando en una R.3.C intervienen la magnitud número de obreros y el rendimiento de c/u se multiplican porque son I.P y se reemplaza por una sola magnitud que sería el rendimiento total. Si en un problema se tiene el número de días y las horas diarias ambas se multiplican y se reemplazan por una sola magnitud que sería el tiempo. Igualmente si se tiene la obra y su respectiva dificultad ambas se multiplican y se reemplazan por la magnitud obra. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 98 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 RENDIMIENTO TOTAL TIEMPO OBRA 60 % • 8 12. 8 <> 2 14..5 <> 10 x%•6 16..9 <> 3 21..3 <> 9 (I) (D) 2 9 X % 80%. . 48% 3 10 PROBLEMAS PROPUESTO NIVEL I Resolver los siguientes problemas: 1) 18 tornillos hexagonales cuestan s/. 3,20. ¿Cuánto cuestan 5 tornillos? 2) Un obrero gana 528 nuevos soles en 48 horas. ¿Cuánto gana por hora? 3) Tres aprendices efectúan un trabajo en 2 ½ días ¿Qué parte del trabajo realizan en un día? 4) Dos planchas de chapa de acero pesan 31,2 kg. ¿Cuál es la masa referida a la superficie de cinco planchas de magnitudes idénticas? 5) Determinar la masa referida a la longitud de una barra perfilada de 1 m cuando para 6,1 m se da una masa de 32 kg. 6) Una polea de transmisión con un diámetro de 120 mm efectúa 1200 revoluciones. ¿Cuál es el número de revoluciones de la polea accionada de 720 mm de diámetro? 7) Un automóvil consume 8,4 litros de gasolina por 100 km. ¿Qué trayecto puede recorrer con 40 litros en el tanque? 8) Un automóvil recorrió 33 km en 12 minutos. ¿Cuál era su velocidad de marcha en km/h? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 99 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 9) Una rueda dentada impulsadora con 42 dientes ejecuta 96 revoluciones. ¿Cuántos dientes ha de tener la rueda accionada para que ejecute 224 revoluciones? 10) Una bomba transporta en 2 horas 1200 l de agua. ¿Cuánto tiempo se necesita para vaciar un sótano inundado de 2x1, 5 x 3 m? 11) Para la obtención de 40Kg de bronce se necesitan 2,4 kg de estaño ¿Cuánto estaño es necesario para 122 kg de bronce? 12) Cuatro obreros roblonan 480 remaches en 3 horas. ¿Cuántos remaches roblonan 2 obreros en 4 horas? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 100 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS DE REFUERZO-NIVEL II. 1) Para recorrer 44 km en 2 horas; una persona dio 60 000 pasos, si sus pasos son de igual longitud. ¿Cuántos pasos dará para recorrer 33 km en 3h? A) 44000 2) Un trabajo puede ser hecho por 16 hombres en 38 días. Si 5 hombres aumentaron su rendimiento en un 60 %, ¿en que tiempo terminaron el trabajo? A) 30 3) B) 45 000 C) 44000 D) 33 000 E) 30 B) 26 C) 32 D) 25 E) 40 Un reloj que marcaba las O horas se adelanta 6 minutos en cada hora. ¿Dentro de qué tiempo marcará la hora exacta? A) 3 días B) 4 días C) 5 días D) 6días E) 7 días 4) Una persona demora 10 horas para construir un cubo compacto de 9 dm de arista. Después de 320 horas de trabajo.¿Qué parte de un cubo de 36 dm de arista se habrá construido? A) 5) 1 2 B) Una obra 1 4 C) puede 1 5 D) 1 6 E) ser realizada 1 3 por 6 obreros en 20 días ¿Cuántos obreros más se necesitarán para hacer el mismo trabajo en las partes de ese tiempo? A) 14 6) C) 20 D) 15 10 E) 18 En 9 litros de agua se han disuelto 580 gramos de azúcar ¿Cuántos litros de agua serán necesarios añadir para que el litro de la mezcla tenga 29 gramos de azúcar? A) 8 l 7) B) 12 3 B) 9 l C) 10 l D) 11 l E) 20 l Si 8 obreros hacen una obra en 20 días y después de 5 días se retiran 3 obreros. ¿Cuántos días se retrasará la obra? A)4 B)5 C)8 D)9 E) 15 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 101 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8) Si 10 obreros trabajando 8 horas diarias emplean 12 días para terminar un trabajo.¿Cuántos días emplearan 5 obreros, trabajando 6 horas diarias para hacer el mismo trabajo? A)8 9) B) 18 C) 24 D) 32 E) 34 Se tiene un cubo de madera que cuesta S/.1 920.¿Cuánto costará un cubo cuya arista sea los 5/4 de la arista anterior? A) S/.3 750 B)S/.3 850 C)S/.4 530 D)S/.1 890 E)S/.3 560 10) Si 15 obreros van a hacer una obra en 30 días trabajando 10 horas diarias y después de 8 días se acordó que la obra termine 12 días antes del plazo.¿Cuántos trabajadores deben contratarse , teniendo en cuenta que se aumento 1 hora de trabajo diario? A)8 B) 12 C) 15 D) 18 E) 20 11) Si 12 obreros pueden hacer una obra en 21 días .Si 8 de ellos aumentan su rendimiento en 60%, qué tiempo empleará para realizar la obra. A) 12 B) 15 C) 18 D) 24 E) 17 12) Un ingeniero puede construir 600 metros de carretera con 40 hombres ,en 5 días , trabajando 8 h/d ¿Cuántos días tardara este ingeniero en construir 800 metros de carretera con 50 obreros doblemente eficientes que los anteriores en un terreno de triple dificultad, trabajando 2 horas más por día? A)4 B)5 C)8 D)9 E) 15 13) Despepitando 8250 kg de ciruelas se ha obtenido 6750kg de pulpa. ¿Cuál sería el importe que se tendría que gastar para obtener 9 kg de pulpa?, si las ciruelas se compran a razón de S/. 0.81 el kg. A) SI. 91,81 B) SI. 8,91 C) SI. 8,80 D) S/. 72,90 E) SI. 7,29 14) Quince obreros han hecho la mitad de una obra en 20 días. En ese momento abandonan el trabajo cinco obreros. ¿Cuántos días tardarán en terminar el trabajo los obreros que quedan? A) 24 B) 26 C) 28 D) 30 E) 32 15) Un auto va de P a Q y llega a cierta hora; si aumentara su velocidad un 50 % ahorraría 2 horas. ¿En qué porcentaje debe aumentarla, si quiere llegar una hora antes? A) 100% B) 15% C) 20% D) 25 E) 40% ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 102 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 13 PORCENTAJE E INTERÉS SIMPLE ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 103 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 13.1. PORCENTAJE. En matemáticas, un porcentaje es una forma de expresar un número como una fracción de 100 (por ciento, que significa “cada 100”). Es a menudo denotado utilizando el signo porcentaje %. 20 1 20 Por Ciento = = 20 x = 20 % 100 100 % 1 100 13.2. TRANSFORMACIÓN DE PORCENTAJE A NÚMERO. Todo porcentaje puede ser expresado como número, se convertir en fracción con denominador 100; por ejemplo: 20 1 a) 20% = = 100 5 60 3 b) 60% = = 100 5 1 24 1 3 c) 2,4% = 2,4 = = 100 10 100 125 2 1 1 d) 0,002% = = 1000 100 50000 12 12 1 3 e) % = = 17 100 17 425 13.3. TRANSFORMACIÓN DE NÚMERO A PORCENTAJE. Todo número puede ser expresado como porcentaje, multiplicando dicho número por 100 %. Ejemplos: a) 1 b) 3 c) 0,25 d) 3 5 e) 2 < > 1 x 100% = < > 3 x 100% = < > 0,25 x 100% = 3 <> x 100% = 5 4 14 <> x 100% = 5 5 100 % 300 % 25 % 60 % 280 % ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 104 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 13.4. ADICIÓN Y SUSTRACCIÓN DE PORCENTAJES DE UNA MISMA CANTIDAD. Se puede sumar y restar porcentaje de una misma cantidad. Ejemplos I: a) 30%.A + 10%.A – 5%.A = 35%.A b) 7%.45%.B + 13%.45%.B = 20%.45%.B c) 37%.40%.25%.B + 23%.40%.25%.B - 20%.40%.25%.B = 40%.40%.25%.B Ejemplos II: a) Una cantidad más su 20% = 120% de la cantidad b) Mi edad menos su 30% = 70% de mi edad c) “C” menos su 40% = 60% “C” 13.5. PROBLEMAS DE APLICACIÓN. Problemas I: a) Hallar el 30% de 6000. Solución: Recordar que “de”, “del” y “de los”, en el lenguaje matemático representa a la operación de la multiplicación. 30% de 6000 = 30 6000 = 100 180 b) Hallar el 0,4% de 50000 Solución: 0,4% de 50000 = 4 1 50000 = 10 100 200 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 105 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 c) Hallar el 3% del 20% del 5% de 6 x104 Solución: 3% del 20% del 5% de 6 x104 = 3 20 5 6 104 = 18 100 100 100 d) Si Esmeralda recibe el 32 % de 200 soles ¿Cuánto no recibe? e) Calcular el porcentaje de los siguientes números: 1a. 10% de 2860 1b. 10% de 1280 1c. 50% de 4970 2a. 10% de 3060 2b. 10% de 1340 2c. 10% de 50 3a. 50% de 2710 3b. 10% de 2400 3c. 50% de 1060 4a. 10% de 3440 4b. 50% de 1520 4c. 50% de 1470 5a. 50% de 2500 5b. 50% de 1600 5c. 10% de 3860 6a. 50% de 1370 6b. 10% de 4940 6c. 10% de 100 f) Sombrear el porcentaje correspondiente a cada figura. ( 25% 25 1 100 4 a. 25% de la figura ) b. 100% de la figura c. 80% de la figura (80% ) d. 50% de la figura (50% ) (100% ) ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 106 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 e. (60% ) 60% de la figura Problemas II: a) ¿20% de qué número es 70? Solución: 20% de que número es 70 20%.N = 70 20 N = 70 100 N = 350 b) ¿4 es el 0,25% de qué número? Solución: 0,25%.N = 4 25 1 N = 4 100 100 N = 1600 c) Si tuviera 30% más del dinero que tengo, tendría 260 soles ¿Cuánto es el dinero que tengo? Solución: Lo que tengo: T, entonces si tuviera 30% más; tendría 130% de T. 130 130%.T = 260 T = 260 T = 200 100 d) Si vendiera mi libro de razonamiento matemático en un 40% menos; costaría 6 soles. ¿Cuál es el precio real del libro? Solución: El libro “L” lo estaría vendiendo en un 60% de su valor real. 60 L = 6 60%.L = 6 L = 10 100 e) Jaime reparte su fortuna de la siguiente manera: a Rosa le da el 28% de la fortuna, a María el 32% y a Fidel los 160 soles restantes ¿De cuanto fue la Fortuna? Solución: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 107 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Problemas III: a) ¿Qué porcentaje de 80 es 4? Solución: En el lenguaje matemático, “de” es una multiplicación y la palabra “es”, significa igual. x x% . 80 = 4 Rpta: 5% 80 = 4 x = 5 100 b) De 460 operarios que existen en una fábrica, 115 son mujeres. ¿qué tanto por ciento de los operarios no son mujeres? Solución: El personal que no son mujeres serán: 460 – 115 = 345 personas ¿Qué porcentaje de 460 es 345? x X%.(460) = 345 460 = 345 100 x = 75 Rpta 75% c) En la figura ¿Qué porcentaje representa la parte sombreada? Solución: Si preguntan qué porcentaje representa la parte sombreada, es equivalente a que pregunten qué fracción está sombreada; ya que toda fracción se puede escribir como porcentaje. Por lo tanto, se hallará la fracción sombreada y luego se convertirá en porcentaje. A cada cuadrito se le asignará una “k”, total se tienen 64k. k Recordar: S S S S “La diagonal de un paralelogramo divide a este en dos triángulos de igual superficie.” Además en “todo paralelogramo al unir cualquier punto de uno de los lados con los extremos del lado opuesto se formará un triangulo, cuya superficie es la mitad del paralelogramo.” ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO S Área total: 2S 108 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Ahora se va a analizar por partes la figura: 9k 9k 16k 16k El rectángulo contiene 32k por lo tanto la parte no sombreada del lado inferior derecho será 16k, El rectángulo contiene 18k por lo tanto la parte no sombreada del lado superior 9k, 2k 9k Trabajando en forma similar las otras partes, observamos que la parte no sombreada es 36k Resumiendo: Total = 64k ; No sombreado = 36k; Sombreado = 64k – 36k = 24k sombreado 24k 3 = = total 8 64k 3 Porcentaje sombreado = 100% = 37,5% 8 Fracción sombreada = d) ¿0,0072 que porcentaje es de 0,36? e) ¿Qué porcentaje del 80% del 40% de25 es el 0,8% del 20% de 100? f) ¿Qué tanto por ciento representa la parte sombreada de la no sombreada? : PROBLEMAS SOBRE PRECIO DE COMPRA Y VENTA. Rossmery es comerciante y realiza las siguientes transacciones comerciales según muestra los gráficos siguientes: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 109 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PC: Precio de costo Pv: Precio de venta $ 100.00 $ 120.00 Ganancia de $ 20.00 Rossmery compra un TV a $ 100.00 Rossmery vende el TV a $ 120.00 PC Pv $ 100.00 $ 70.00 Pérdida de $ 30.00 Rossmery compra un TV a $ 100.00 Rossmery vende el TV a $ 70.00 Del ejemplo anterior se puede deducir lo siguiente: PV = Precio de Venta. PC = Precio de Compra o Precio de Costo G = Ganancia P = Pérdida PV = PC + G PV = PC - P PF: Precio Fijado o Precio de Lista Pv: Precio de Venta $ 40.00 $ 100.00 Rossmery realiza un Descuento de $ 60.00 Rossmery desea vender un vestido y lo exhibe en su tienda a $ 100.00 Rossmery vende el vestido a $ 40.00 De lo cual se deduce que: PVENTA = PFIJADO O LISTA - Descuento Si hubiera sido un aumento entonces: PVENTA = PFIJADO O LISTA + Aumento ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 110 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Problemas: a) Esmeralda compra un vestido en 120 soles ¿En cuánto debe venderlo para ganar el 15% sobre el precio de compra? Solución: PV = PC + G Datos: Pc = 120 Pv = ? G = 15%.Pc PV = 120 + 15%.(120) PV = 120 + 15%.(120) PV = S/ 138 b) Oswaldo compra un taladro pagando S/ 120, ¿hallar el precio de Lista, si le hicieron un descuento del 25%? Solución: Datos: Pv = 120 PF = ? Descuento = 25%.PF PVENTA = PFIJADO O LISTA - Descuento 120 = PF - 25%. PF 120 = 75%. PF 120 = 75 PF 100 PF = 160 c) ¿Cuáles precio de venta de un artículo, cuyo precio de costo es 46 soles y la ganancia es el 8% del precio de venta? d) El precio de venta de un televisor es $150, en esta venta se ha perdido el 25% del precio de costo. Hallar el precio de costo. DESCUENTOS Y AUMENTOS SUCESIVOS. Este tipo de problema es cuando a una cantidad se le aplica varios descuentos o aumentos en forma sucesiva. Por ejemplo: PF $ 8000.00 Se hace 3 descuentos sucesivos de 20%, 25% y 30% del precio inicial del auto: En el 1º descuento es del 20% de $8000, por lo tanto el nuevo precio será: PFINAL = 80%(8000) Rossmery desea compra un auto cuyo precio de Lista es $ 8000.00 El 2º descuento es de 25% de 80%(8000) entonces el nuevo precio será: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 111 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PFINAL = 75%.80%(8000) El 3º descuento es del 30% del 75%.80%(8000), entonces el nuevo precio será: PFINAL = 70%.75%.80%(8000) = $ 3360 Entonces el descuento único fue de: $8000 - $ 3360 = $ 4640 ¿Qué % es el descuento único? X%.8000 = 4640 X 8000 = 4640 100 X = 58% (Descuento único) Problemas: a) ¿Dos descuentos sucesivos del 20% y 40% equivalen a un descuento único de? Solución: Una forma práctica de resolver este tipo de problema será de la siguiente manera: PINICIAL = 100% PFINAL = 80%.100% PFINAL = 60%.80%.100% 60 80 PFINAL = 100% 100 100 PFINAL = 48% Después de 1º descuento del 20% Después de 2º descuento del 40% Descuento único = 100% - 48% = 52% b) ¿Dos aumentos sucesivos del 20% y 30% equivalen a un aumento único de? Solución: PINICIAL = 100% PFINAL = 120%.100% PFINAL = 130%.120%.100% 130 120 PFINAL = 100% 100 100 PFINAL = 156% Después de 1º aumento del 20% Después de 2º aumento del 30% Aumento único = 156% - 100% = 56% c) Un Artículo cuyo precio de lista es de $240, se vende haciendo 2 descuentos sucesivos del 25% y 15%. ¿Calcular el precio de venta? d) ¿Cuál era el precio de lista de un artículo si la venta fue de 204 soles luego de los descuentos sucesivos de 20% y 15%? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 112 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 VARIACIONES PORCENTUALES. Se denomina así al cambio que experimenta una cantidad, con relación a su valor original, y que es expresado en forma de Tanto Por ciento. Problemas: a) ¿En que porcentaje se ha incrementado el área de un rectángulo, si la base se incremento en un 20% y su altura en un 50%? Solución: Método I: h Área Inicial = B.h < > 100% La Base aumenta el 20% y su altura aumenta en un 50% B Área Final = 120%B.150%h = 150% h 120 150 B.h 100 100 Área Final = 1,8.B.h 120% B Aplicando regla de tres simple: Bh 100% 1,8 Bh X X = 100%. 1,8 Bh = 180% Bh El aumento de área en porcentaje fue de: 180% Método II: Con este método no es necesario saber las formulas de áreas de los diferentes figuras planas, por que las constantes que existieran en dichas formulas se anularían. AINICIAL = 100% +20% AFINAL = +50% 120% .150% 120 150% = 180% 100 El aumento de Área = 180% - 100% = 80% ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 113 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 b) ¿La base de un triángulo se ha incrementado en un 10% y la altura ha disminuido en un 40%. ¿En que porcentaje ha variado su área? Solución: AINICIAL = 100% +10% AFINAL = -40% 110% .60% 110 60% = 100 66% El Área disminuye en: 100% - 66% = 34% c) ¿En que porcentaje aumenta el área de un círculo, si su radio aumenta en un 30%? Solución: Área del círculo es .r 2 = .r r , la dimensión de longitud “radio” se multiplica dos veces, entonces el aumento de 30 % se repetirá dos veces y la constante , se cancela. AINICIAL = 100% +30% AFINAL = +30% 130% .130% 130 130% = 100 169% El Área aumenta en: 169% - 100% = 69% d) ¿La base de un triángulo aumenta en sus 3/5 y su altura disminuye a la mitad. ¿Cuánto % varía su área? Solución: 3/5 equivale al 60%, entonces la base aumenta en 60% y su altura disminuye en un 50% AINICIAL = 100% +60% AFINAL = -50% 160% .50% 160 50% = 100 80% El Área disminuye en: 100% - 80% = 20% ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 114 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 e) ¿El radio de una esfera disminuye en un 20% ¿En que porcentaje varia su volumen ? Solución: Nota: En caso de variación de volúmenes, con este método se tendría que realizar 3 variaciones porcentuales “Flechas”, por que la magnitud física de volumen es L3. VINICIAL = 100% -20% VFINAL = -20% -20% 80% .80% .80% = 80 80 80% = 51,2% 100 100 El Volumen disminuye: 100% - 51,2% = 48,8% RESOLVER: f) ¿En qué porcentaje varía el área de un paralelogramo, si su altura aumenta en un 10 % y su base disminuye en un 10%? g) Si la base de rectángulo disminuye en un 20%, ¿En que porcentaje debe de aumentar la altura para que su área aumente en un 25%, h) Si el largo de un prisma rectángular disminuye en un 20% y su ancho aumenta en un 10%, ¿En que porcentaje debe de variar su altura, para que su volumen no varíe? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 115 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS (NIVEL I) 1. Para una puerta se necesitaron 1,86 m 2 de una plancha de metal, la plancha de metal perdida por recortes fue de 0,2 m2, Calcular el recorte en %. 2. Un obrero especializado trabaja a destajo por 9 dólares la hora. ¿En qué tanto por ciento supera su salario a destajo el salario normal de 7,20 dólares? 3. Una taladradora usada se vende con 16% de descuento. El comprador paga 820,00 nuevos soles. ¿Cuánto hubiera costado la máquina sin descuento? 4. Una pieza a trabajar tiene un peso bruto de 45,4 Kg. Con la elaboración pierde la pieza un 14% de su peso. Calcular el peso final. 5. El alquiler mensual de un taller es de 1860,00 nuevos soles. Habiendo sido aumentado a S/. 3160,00. Calcular el porcentaje de aumento del alquiler. 6. En una escuela vocacional hay 88 mecánicos, los que constituyen el 22% de todos los escolares. ¿Cuántos escolares tiene la escuela? 7. Una aleación se compone de 27 kg de cobre y 18 kg de cinc. Calcular las proporciones de cobre y cinc en %. 8. 60 kg de fundición roja contienen 51,6 kg de Cu, 5,4 kg de Sn y 0, 6 kg de Pb; el resto es cinc. Calcular las proporciones en % ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 116 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS RESUELTOS Y PROPUESTOS (NIVEL II). 1. Determinar el 3% de 600 piezas. Solución: Los datos desconocidos se disponen de igual manera que en la regla de tres directa. En total de piezas (600) corresponderá al 100%. 3% es la parte del todo que se debe calcular, luego, corresponderá x. PIEZAS POR CIENTO 600.......................100% X ....................... 3% 600 100 x .............. piezas.... x 3 100 2. ¿Cuál será él numero de piezas cuyo 3% es igual a 18 piezas? Solución: El problema consiste en calcular ¿Cuánto corresponderá al 100 %? (que es el total de piezas). POR CIENTO PIEZAS 3% ...........................18 100% ............................X 3 ....... 100 x x ___________ .................... piezas 3. José compró un televisor de S/. 1800 por S/. 1 440 ¿Cuánto por ciento obtuvo de descuento? Solución: VALOR PIEZAS 1 880 ...........................100% 1 440 ............................X x ___________ 80% José pago lo que corresponde al 80 %, luego el descuento obtenido fue: 100% ..................% ....................% Rpta. 20 % ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 117 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 4. Calcular el 8% de 320 octavos. Solución: 8% de 320 p Total = 320 Tasa = 8 Porcentaje = ¿ B.% 320 8 ............. 100 100 5. ¿Qué por ciento es 5 de 30? Solución: Total = 30 5 es de 30 Porcentaje = 5 Tasa = ¿ % 100. p ............. ............. B 6. Determinar: a. b. c. d. 4% de 10 25% de 80 2,5% de 3 10% de 480 7. Escribir en forma de porcentaje: a. 0,75 _________________ b. 0, 4 _________________ c. d. 2 _________________ 5 1 _________________ 10 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 118 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS (NIVEL III): 1. Hallar el 0,05% de 4 200. A) 0,12 B) 0,021 C) 2,1 D) 2,01 2. Hallar los 3/5% de 6000. A) 1640 B) 1620 C) 162 D) 16,2 3. El 32% del 45% de 5 300, ¿Qué porcentaje representa del 25% de 4 770? A) 30% B) 60% C) 64,4 % D) 44% E) 80% 4. Si el precio de un artículo se rebaja en 40%, ¿En qué porcentaje hay que aumentar el nuevo precio para obtener el original? A) 40% B) 50% C) 30% D) 66 32 % E) 60% 5. ¿Cuál es el valor de “n” después de ser disminuido en 14 72 %? A) 1 6 n B) 5 6 n C) 7 6 n D) 1 3 n E) 6 7 n 6. En una clase de 60 alumnos, el 25% son niñas. Si el 40% de los niños y el 20% de las niñas salen de paseo, ¿Qué porcentaje de la clase salió de paseo? A) 30% B) 32 21 % C) 35% D) 32% E) 20 21 % 7. Para una puerta se necesitaron 1,86 m2 de chapa, la chapa perdida por recortes fue de 0,2 m2, Calcular el recorte en %. 8. De una chapa cuadrada de 400 mm de lado se desea cortar el mayor círculo posible. Calcule el resto de recorte en % 9. Un obrero especializado trabaja a destajo por S/. 9 la hora. ¿En qué tanto por ciento supera su salario a destajo el salario normal de S/. 7,20? 10.Una taladradora usada se vende con 16% de descuento. El comprador paga S/. 820,00. ¿Cuánto hubiera costado la máquina sin descuento? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 119 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 11.Una pieza a trabajar tiene un peso bruto de 45,4 Kg. Con la elaboración pierde la pieza un 14% de su peso. Calcular el peso final. 12.El alquiler mensual de un taller es de S/. 1860,00. Habiendo sido aumentado a S/. 3160,00. Calcular el porcentaje de aumento del alquiler. 13.En una escuela vocacional hay 88 mecánicos, los que constituyen el 22% de todos los escolares. ¿Cuántos escolares tiene la escuela? 14.Una pieza se tornea con una pieza de acero al tungsteno-silicio en 25 minutos, con otra de acero rápido en 20,5 minutos ¿Cuál es el ahorro de tiempo en por ciento? 15.Por refinado se mejora la resistencia a la tracción de un acero en un 36% alcanzando entonces el valor de 11,2 N/mm2. ¿Qué resistencia a la tracción tenía el acero antes del refinado? 16.Una aleación se compone de 27 kg de cobre y 18 kg de cinc. Calcular las proporciones de cobre y cinc en %. 17.60 kg de fundición roja contienen 51,6 kg de Cu, 5,4 kg de Sn y 0, 6 kg de Pb; el resto es cinc. Calcular las proporciones en % 18.Un árbol de 26 mm de diámetro recibe un corte de 2,4 mm de profundidad. ¿En que porcentaje disminuye la sección transversal?. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 120 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS (NIVEL IV): 1. Calcular los siguientes porcentajes: a. b. c. d. e. f. g. h. 20 % de 240; 5 % de 900; 60 % de 1240; 40 % de 12000; 8 % del 40 % de 160000; 5 % del 30 % de 400000; 10 % del 50 % de 60000; 250 % de 840000. 2. En una clase de 30 alumnos y alumnas, hoy han faltado 6. ¿Cuál ha sido el tanto por ciento de ausencias? 3. En una ciudad de 23500 habitantes, el 68 % están contentos con la gestión municipal. ¿Cuántos ciudadanos se sienten satisfechos con el ayuntamiento? 4. Un hospital tiene 210 camas ocupadas, lo que representa el 84% de todas las camas disponibles. ¿De cuántas camas dispone el hospital? 5. El 24% de los habitantes de una aldea tienen menos de 30 años. ¿Cuántos habitantes tiene la aldea, si hay 90 jóvenes menores de 30 años? 6. Calcular en cuánto se transforman las siguientes cantidades si varían según el porcentaje indicado: a. 3500 nuevos soles, si aumentan el 8 %. b. 8500 litros, si aumentan el 27 %. c. 360000 personas, si aumenta el 3 %. d. 2300 discos, si aumentan el 150 %. e. 546 alumnos, si aumentan el 4 %. f. 1600000 nuevos soles, si aumentan el 16 %. 7. El precio de un libro, después de haber aumentado un 12 %, es de S/. 26,5. ¿Cuánto valía antes de la subida? 8. Con las últimas lluvias el contenido del pantano ha aumentado el 27 % y tiene 321,6 hm3. ¿Cuánta agua tenía antes de las lluvias? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 121 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 9. He conseguido que me rebajaran la nevera un 18 %, con lo que me ha costado S/. 340. ¿Cuánto valía antes de la rebaja? 10.Si el precio de una mercancía se sube el 50 % y después se baja el 50 %, ¿cómo queda con respecto al precio inicial? Compruébalo con un precio de S/. 100. 11.En las rebajas de una tienda se descuentan todos los artículos un 10 %. Si compras por valor de 1580 S/. , ¿cuánto tendrás que pagar? 12.Una tienda carga el 12 % de IGV sobre cada factura. Si el importe de las ventas es de S/. 30500, ¿a cuánto asciende con el IGV? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 122 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 14 ÁNGULO ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 123 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 DEFINICIÓN: RECTA, RAYO, SEMIRRECTA. 14.1 RECTA. Conjunto infinito de puntos que siguen una misma dirección. Postulados: La línea recta posee dos sentidos. La línea recta se extiende indefinidamente en ambos sentidos. Dos puntos determinan una recta Por un punto pasan infinitas rectas. Veamos: los puntos A y B determinan una RECTA. A B r Así, la recta puede ser representada de dos maneras: Con una letra minúscula: r, s,t,…. Con dos letras mayúsculas: AB , CD , …. Completar entonces, correctamente, la indicación de cada recta: s D E F G C Recta …………..o CD t recta t, o……….. H u recta ……… o ……….. RAYO. Se determina en la línea recta tomando un punto como origen y uno de los sentidos. La figura muestra un rayo donde el punto O se llama origen y forma parte de la figura. Notación: OA SEMIRRECTA. Es uno de los sentidos de la recta. A diferencia del rayo una semirrecta no considera el origen. Gráficamente: Notación : OA ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 124 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 14.2. ÁNGULO. Es la región del plano limitado por dos rayos que tienen un origen Parte común a dos semiplanos. común. Es la unión de dos rayos que tienen el mismo punto extremo. Se llama ángulo a la abertura que forman dos rayos que tienen el mismo origen. Elementos del ángulo: vértice “O”; lados OA y OB; abertura ●A lado ángulo cóncavo ángulo convexo abertura O lado ●B 180º < < 360º 14.2.1 UNIDADES DE CONVERSIÓN. S: sistema sexagesimal C: sistema centesimal R: sistema radial S 360º En el sistema sexagesimal: C 400g 1º = 60´ ; R 2 1´ = 60” 90º /2 II I 180º 360º 2 o III IV 270º 3/2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 125 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 14.2.2 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE ÁNGULOS. A) TRANSPORTADOR. B) GONIÓMETRO. C) FALSA ESCUADRA. D) ESCUADRA. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 126 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 14.2.3 I. A) CLASIFICACIÓN DE LOS ÁNGULOS. De acuerdo a su medidas. Ángulo agudo. 0º < m < 90º B) Ángulo recto. m = 90º C) Ángulo obtuso. B 90º < m < 180º O D) C Ángulo llano o lineal. m = 180º A E) Ángulo convexo. 0º < θ < 180º F) Ángulo no convexo (ó cóncavo). 180º < θ < 360º II. O B θ θ De acuerdo a la posición de sus lados. A) ÁNGULOS ADYACENTES. Son dos ángulos que tienen un lado común . ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 127 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 B) ÁNGULOS CONSECUTIVOS. Son dos o más ángulos adyacentes y están uno al lado del otro. C B A O C) D ÁNGULOS OPUESTOS POR EL VÉRTICE. Tienen el mismo vértice y los lados de uno son las prolongaciones de los lados del otro: m = m III. De acuerdo a la suma de sus medidas. A) ÁNGULOS COMPLEMENTARIOS. + = 90º C ()= 90º – n = par: C C C C C C () = n=6 n = impar: C C C C C () = C () n=5 B) ÁNGULOS SUPLEMENTARIOS. + = 180º n = par: S () = 180º – S S S S () = n = 4 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 128 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 n = impar: S S S S S () = S () n=5 C) ÁNGULOS REPLEMENTARIOS. + = 360º R ()= 360º – R R R R R R () = n = par: n=6 n = impar: R R R () = R () n=3 14.2.4 OPERACIONES CON ÁNGULOS. Adición. Para sumar unidades angulares, debe de disponerse en columnas las unidades de igual denominación (de modo que se correspondan en columnas vertical), ya se vio esto anteriormente. Observar la operación siguiente. 32° 17’ 30” + 19° 13’ 15” 51° 30’ 45” Sólo se pueden sumar magnitudes de la misma especie; esto es, segundo con segundo, minuto con ................... y grado con ............... En cambio, en la suma de unidades angulares, a veces se hace necesario usar las relaciones existentes entre ellas. 1 grado (°) = 60 minutos (‘) 1 Minuto (‘) = 60 Segundos (“) ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 129 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 17° 36’ 35° 45’ 52° 81’ + En la suma del lado, hay 81’, esto es un grado y veintiún minutos (1° 21’). Se tendrá entonces una nueva forma a la suma (resultado) que pasará a ser 53° 21’. Pues bien, para que esto ocurra se debe dividir 81’ por 60’, que dará como cociente el número de grados y el residuo -si hubiera- será el número de minutos: 1° 17° 36’ + 35° 45’ 52° 81’ 53° 21’ 81’ | 60 21’ 1° Observar además estos otros ejemplos: 35° 16’ 45° 45’ 80° 61’ 81° 1’ + 17’ 42” 20’ 41” 37’ 83” 38’ 23” + EJERCICIOS DE ADICIÓN: 1. Sumar las siguientes medidas angulares: a. 31° 17’ + 3° 38’ = .............................. b. 105° 18’ + 25° 17’ + 10° 25’ = ..................... c. 21’ 30” + 2° 13’ 40” = .................................. d. 2° 45’ + 10° 10” = ................................... 2. Calcular la medida del ángulo x: a = 27° 25’ b = 16° 13’ x = a + b = ........... ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 130 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 3. ¿Cuál es la medida del ángulo y? a = 42° b = 36° c = 19° y = ................= ........... RESPUESTAS: 1. 2. 3. a) 34° 55’ 43° 38’ 97° b) 141° c) 2° 35’ 10” d) 12° 45’ 10” Sustracción. En la resta se procederá de la misma manera que en la suma haciendo corresponder en columnas las unidades de la misma denominación, y cuando sea necesario, tomando en cuenta las relaciones existentes entre ellas. Observar: 49° 20’ 20° 14’ 29° 6’ - ¿Cuándo es posible hacer una resta? Sólo es posible efectuar la resta cuando las magnitudes: Del minuendo son mayores o iguales que las del Sustraendo. Por tanto ¿Cómo sería posible resolver la resta de abajo? 74° 5’ De 5’ no se puede restar 16’ 18° 16’ ? Pues bien, la resta se hará de la siguiente manera: El ángulo 73° 65’ es igual a 74° 5’ Se pide prestado 1° a los 74°. El mi nuendo, pasará entonces A ser 73° 65’. Ud. debe de haber notado que de los 74° fue Retirado 1° quedando entonces 73°, este 1° fue transformado ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 131 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 73° 65’ 18° 16’ 55° 49’ En minutos(1° = 60’= y después, sumado a los 5’ existentes 60’ + 5’ = 65’ Así fue posible la resta. Observar con atención los ejemplos y completar. EJEMPLOS DE SUSTRACCIÓN DE MEDIDAS DE ÁNGULOS: a) b) 13° 16’ -8° 27’ _________ 4° 49’ c) 35° 25’ -17° 35’ _________ ................ d) 12’ 16” -9’ 40” ____________ 2’ 36” e) 10’ 25” -8’ 45” _________ ………… f) 12° 15’ 18” -9° 20’ 25” ___________ 2° 54’ 53” 20° 10’ 35” -18° 15’ 30” ____________ …………. Respuestas a los Ejemplos: b) 17° 50’ c) 11’ 76” d) 9’ 85” - 1’ 40” f) 19° 70’ - 1° 55’ 5” EJERCICIOS DE SUSTRACCIÓN: 1. Calcular la medida del ángulo x: x = .......... ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 132 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 2. ¿Cuál es la medida del ángulo y? a = 35° b = 10° 15” y =a - b 3. ¿Cuál es la medida del ángulo b? a = 35° 25’ b = 90° - a 4. Restar las siguientes medidas angulares: a. 45° 30’ - 22° 15’ = .................... b. 53° - 19° 45’ = ................. c. 65° 17’ - 42° 36” = .................. d. 20’ 18” - 15’ 30” = ............... e. 28° 16’ 30” - 17° 40’ 18” = ....... f. 47° 48’ 23° 55’ 10” = ........... g. 45° - 12’ 29” = ............... h. 36’ - 18’ 30” = .................... i. 56° 17” - 5° 10’ 10” = ............... 5. Efectuar: 18° 36’ - 15° 42’ 37” + 3° 55’ ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 133 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Multiplicación. Para multiplicar un ángulo por un número natural se debe multiplicar por ese número cada una de las unidades del ángulo (grados, minutos y segundos). Si alguno de los productos de los segundos o minutos es superior a 60, se transformamos en una unidad de orden inmediatamente superior. 18º 26' 35" X3 54º 78' 105" Pero 105" = 1' 45", luego 54º 79' 45" Pero 79' = 1º 19', luego 55º 19' 45" 6. Realizr los siguientes productos: a. 56º 20' 40" * 2 b. 37º 42' 15" * 4 c. 125º 15' 30" * 2 d. 24º 50' 40" * 3 e. 33º 33' 33" * 3 f. 17º 43' 34" * 2 División. Para dividir un ángulo por un número natural dividir los grados entre ese número. Transformar el resto de la división en minutos, multiplicándolo por 60, y se suma a los que se tenían. Dividir los minutos. Transformar el resto de la división en segundos, multiplicándolo por 60, y sumar a los segundos que se tenían. Dividir segundos. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 134 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. Realizar las siguientes divisiones: a. 56º 20' 40" : 5 b. 37º 42' 15" : 4 c. 125º 15' 30" : 5 d. 25º 50' 40" : 6 e. 33º 33' 33" : 2 f. 17º 43' 24" : 12 ÁNGULOS CONGRUENTES (). Dos ángulos son congruentes cuando tienen igual medida. A B 30º P R 30º mABC m PQR C Q BISECTRIZ DE UN ÁNGULO La bisectriz es un rayo cuyo origen es el vértice del ángulo y divide a éste en dos ángulos de igual medida o congruentes. OM : Bisectriz ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 135 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 14.3 TEOREMAS RELATIVO A LOS ANGULOS. 1. Las bisectrices de dos ángulos consecutivos y complementarios forman un Angulo de 45º 2. Las bisectrices de dos ángulos adyacentes suplementarios forman 90º 3. Las bisectrices de dos ángulos opuestos por el vértice son colineales. 45º Teorema 1 Teorema 2 Teorema 3 PROBLEMAS RESUELTOS 1. Calcular la mitad de la tercera parte del complemento del suplemento de 120º. 2. Calcular el valor de la razón aritmética entre el duplo del complemento de la mitad de un ángulo y la tercera parte del suplemento del triple de dicho ángulo. 3. Del gráfico mostrado la medida del ángulo DRO es tres veces la media del ángulo ARE. Calcular el valor de “x”. Si los rayos RD y RO son las bisectrices del ángulo MRA y ERN. 4. Dos ángulos adyacentes suplementarios están en la relación de 3/ 5. Calcular la medida del ángulo menor. 5. En la siguiente figura, los ángulos AOB y AOC son complementarios. Hallar la medida del ángulo AOX, siendo OX bisectriz del ángulo BOC. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 136 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 6. Se tienen los ángulos consecutivos AOB, BOC y COD, tal que: m AOC = 80º y m BOD = 60º. Hallar la medida del ángulo determinado por las bisectrices de los ángulos AOB y COD. 7. En la figura, calcular el ángulo AOB. 8. Se tiene los ángulos consecutivos AOB, BOC, COD y DOE, tal que m AOB=20º, m BOD = m DOE y m COE = m BOC + m BOD = 90º. Calcule m AOC. 9. En la siguiente figura, las medidas de los ángulos AOB, BOC, COD, DOE y EOA está, en progresión aritmética. Hallar la medida del ángulo COD. 10. Sobre una recta se marcan los puntos consecutivos A, B, C, D y E, de AB BC CD DE modo que: y AE = 42 cm. Calcular CD. 2 3 4 5 Resolución de los Problemas: 1. 1 1 x CS120º 2 3 1 1 x x 90º (180º 120º ) 2 3 x 5º x La ecuación será : 2. Del enunciado se tiene: 1 X = 2C S 3 2 3 ...(I) ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 137 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 * * x Donde : En ( I) : Medida del ángulo en mención Valor de la Razón Aritmética 1 x = 2 90 180 3 2 3 x = 180° - - 60° + x = 120º 3. Dato : mDRO 3mARE x 3x 2x según el gráfico : 2 2 x 90 2( ) x 90 2(2 x) x 90 5x 90 ; X 18º 4. Sea “x” el ángulo menor: x 3 180º x 5 x 67,5º 67º30 5. Sea m AOX = θ m AOB + m AOC = 90º (θ + α ) + (θ – α ) = 90º α α θ = 45º ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 138 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 6. Se pide: α + β + θ = ? Como: 2 α + β = 80º 2 θ + β = 60º Al sumar y simplificar: α + β + θ = 70º 7. Sea m AOB = X Del gráfico, por ángulo de una vuelta: m DOB + m BOD = 360º ( 210º - X ) + 190º = 360º X = 40º 8. Piden m AOC = ? Sean m BOC = α m BOD = θ Del enunciado α + θ = 90º ....... ( 1 ) Se Observa 2 θ = 90º + α .........( 2 ) Sumando ( 1) y ( 2) 2 θ + θ = 180º Θ = 60º y α = 30º 20º m AOC = 50º 9. Tomando los ángulos en forma conveniente ( X - 2 α ) + ( X – α ) + X + ( X + α ) + ( X + 2 α ) = 360º α = 72º ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 139 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 10. 14 X = 42 X=3 Se pide: CD = 12 PROBLEMAS PROPUESTOS (NIVEL I) 1. Calcular la suma de los ángulos y el tamaño de un ángulo para: a) un pentágono regular b) un hexágono regular, c) un octógono regular. 2. Calcular para el ángulo de 78 41 28 el ángulo complementario y suplementario. 3. La suma de dos ángulos de un triángulo es de 139 37 4 . Calcular el tercer ángulo. 4. La cubierta de en cilindro esta sujeta con 8 tornillos. Calcular el ángulo de distancia entre los tornillos. 5. Para trabajar una pieza hay que ajustarla en un ángulo de 14 12 56. Para el ajuste se requiere el ángulo en decimales. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 140 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 6. Una válvula de admisión abre 17,43 antes del punto muerto superior. Calcule tal ángulo de abertura en grados, minutos y segundos. 7. Convertir en: 8. a) Grados: 240 ; 35 ; 4200 ; 31,2 ; 0,68 ; 0,42 ; 425 b) Minutos: 360 ; 38 ; 4600 ; 38,6 ; 0,64 ; 172 ; 86 c) Segundos: 314 ; 56 ; 3800 ; 68,2 ; 0,45 ; 0,012 ; 15 e) Sumar: 14 46 + 181 34 + 37 8 + 9 12 32 Los ángulos de un triángulo son proporcionales a los números 5 ; 3 y 1. Calcular la diferencia entre las medidas del mayor y menor ángulo. A) 80º 9. B) 90º C) 65º D) 100º E) 60º En un triángulo ABC, BE es bisectriz interior. Calcular la medida del ángulo C, si AB = BE = EC A) 72º B) 30º C) 36º D) 40º E) 80º 10. Un ángulo mide la sexta parte de la medida de un ángulo recto. Otro ángulo mide los 5/9 de la medida de un ángulo recto. Determinar el complemento de la suma de las medidas de dichos ángulos. A) 25º B) 30º C) 35º D) 40º E) 20º ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 141 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 11. En la figura, L1 // L2. Sí: x+y = 40º , calcular (a + b). A) 80º B) 85º C) 90º x D) 100º E) 120º a 4 5 y 6 12. En un triángulo ABC, se trazan las alturas AH y CF, el ángulo B mide 80º. Calcular la medida del mayor ángulo que forman las bisectrices de los ángulos HAC y ACF. A) 125º B) 80º C) 135º D) 140º E) 120º ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 142 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL II 1. Encontrar el complemento de un ángulo que mide 25º, más el suplemento de otro ángulo que mide 105º A) 120º B) 125º C) 140º D) 130º E) 135º 2. Encontrar la medida de un ángulo, sabiendo que su complemento es igual a 2/5 de su suplemento. A) 30º B) 35º C) 40º D) 45º E) 50º 3. Las medidas de dos ángulos suplementarios son entre sí como 4 es a 5. ¿Cuánto mide el mayor de los dos ángulos? A) 95º B) 100º C) 105º D) 110º E) 105º 4. La medida de un ángulo es “X”, el suplemento del complemento del triple de mX es igual al complemento de mX aumentado en 20º. Calcular mX. A) 3º 5. B) 4º C) 5º D) 6º E) 7º En los ángulos consecutivos: AOB, BOC, COD se cumple que: mAOC = 125º, mBOD = 100º. Calcular mAOB – mCOD. A) 30º B) 35º C) 40º D) 45º E) 25º 5. La diferencia de los ángulos adyacentes AOB y BOC es 42º, se traza el rayo OM bisectriz del ángulo AOC. Calcular la mMOB. A) 42º B) 20º C) 10º D) 21º E) 25º 6. En los ángulos consecutivos AOB y BOC se cumple que mAOB = 50º. Encontrar la medida del ángulo formado por las bisectrices de los ángulos BOC y AOC. A) 22º 8. B) 20º C) 18º D) 25º E) 26º Hallar G: G = 2 (35º 32’ 55” – 24º 48’ 40”) 5 A) 5º 12’ 45” 9. B) 4º 17’ 42” C) 4º 12’ 32” D) 4º 7’ 32” E) 6º 27’ 42” Efectuar: 98º 45´ + 77º 42´ 5 6 A) 32º 41’00” B) 32º 41’15” C) 42º 41’30” D) 32º 40’8” E) 32º 41’20” ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 143 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 11. El ángulo formado por 2 semirrectas opuestas se llama ángulo A) Obtuso 11. Restar: A) 7º 19´ 8” B) Congruente C) Llano D) Nulo E) De un giro (2º 3´ 12” ) : 3 de 2 ( 4º 6” ) B) 8º 41´ 8” C) 2º 41´ 2” D) 9º 19´ 8” E) 7º 31´ 4” 12. Dado los ángulos adyacentes AOB y BOC; los rayos OX, OY, OZ son las bisectrices de los ángulos: AOB, BOC, XOY. Si: mAOB – mBOC = . Hallar mBOZ A) /2 13. B) /3 C) /4 D) /8 E) 2/3 Transformar /6 a grados sexagesimales: A) 10º B) 20º C) 30º D) 45º ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO E) 50º 144 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 15 ANGULOS DE RECTAS PARALELAS CORTADAS POR UNA SECANTE ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 145 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 15.1. CLASIFICACIÓN DE ÁNGULOS FORMADOS POR DOS RECTA PARALELAS Y UNA SECANTE. Considerar dos rectas paralelas r y s: Región externa La región comprendida entre “r” y “s” será llamada región interna y las otras, regiones externas. Región interna Región externa Considerando ahora las dos rectas paralelas cortadas por la secante “t”. obtuso agudo Observar que la secante forma con las rectas paralelas: agudo obtuso obtuso agudo agudo obtuso Cuatro ángulos AGUDOS iguales. Cuatro ángulos OBTUSOS iguales. De estos ocho ángulos, - Cuatro son INTERNOS pues pertenecen a la región interna. Ej: a, b, c, d a c - Cuatro son EXTERNOS pues pertenecen a la región externa. Ej: e, f, g, h g f I. ÁNGULOS ALTERNOS INTERNOS.. Son dos ángulos internos, ambos agudos o ambos obtusos y situados uno a cada lado de la secante. Ej.: a y ....... e h a d b d b c c y ........ ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 146 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Dos ángulos alternos internos son iguales (pues ambos son agudos o ambos obtusos) ....... = b .......... = d II. ÁNGULOS ALTERNOS EXTERNOS. Son dos ángulos externos, ambos agudos o ambos obtusos y situados uno a cada lado de la secante. Ej: e y ....... g y ........ Dos ángulos alternos externos son iguales ....... = f .......... = h e f g h III. ÁNGULOS CORRESPONDIENTES. Son dos ángulos, uno interno y otro externo, ambos agudos o ambos obtusos y situados en el mismo lado de la secante. e Dos ángulos correspondientes son iguales. e y b b a y ........ ....... y d ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 147 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 ........ y ........ IV. ÁNGULOS CONJUGADOS INTERNOS. Son dos ángulos internos, uno agudo otro obtuso Ambos situados del mismo lado de la secante. Ej: a y d ........ y ........ Dos ángulos conjugados internos suman 180°. a + d = 180° c + b = ......... V. ÁNGULOS CONJUGADOS EXTERNOS. Son dos ángulos externos, uno agudo otro obtuso Ambos situados del mismo lado de la secante. Ej.: g y f ........ y h Dos ángulos conjugados externos suman 180°. g + f = 180° ....... + ....... = 180° ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 148 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJERCICIOS DE RECTAS PARALELAS CORTADAS POR UNA SECANTE 1. Observar la figura y completar: Dos rectas paralelas, cortadas por una secante forman ...............ángulos a. Los ángulos internos son: (........................................................) b. Los ángulos externos son: (........................................................) c. Los pares de ángulos correspondientes son: (.................................); (.................................), (.................................) y (...........................) d. Los pares de ángulos alternos internos son: (.................................) y (...........................) e. Los pares de ángulos alternos externos son: (.................................) y (...........................) f. g. 2. Los pares de ángulos opuestos por el vértice son: (.................................); (.................................), (.................................) y (...........................) Citar dos ángulos internos que sean suplementarios y dos ángulos externos que también lo sean: Ángulos internos (.................................) Ángulos externos (.................................) Observar también la figura del lado y determinar los ángulos: a = ................................. b = ................................. c = ................................. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 149 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 3. Determinar el valor de x: x = ................................. 4. x = ................................. En la figura siguiente, responder: ¿Cuál es la medida de cada ángulo agudo? ...................................................... ¿Cuál es la medida de cada ángulo obtuso? ...................................................... 5. Completar el siguiente cuadro observando el dibujo y el ejemplo. Alternos internos B y H , C y E Alternos externos Correspondientes Conjugados internos Conjugados externos Opuestos por el vértice 6. Determinar las medidas de los ángulos sin ayuda del transportador, observando el dibujo. 1 = .............32°.................... 2 = ...................................... 3 = ...................................... 4 = ...................................... ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 150 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. Dar nombres a los pares de rectas representados abajo: Rectas ................................................. Rectas ................................................. Rectas ................................................. 8. Determinar la medida de cada uno de los ángulos desconocidos: a = .............130°........... b = .............................. c = ................................ d = .................................. 9. Si Si Si Si Si e = ..................... f = ...................... g = ..................... h = ...................... Completar observando la figura b c s q a = = = = = 70° , entonces 65° , entonces 65° , entonces 80° , entonces 20° , entonces r p a d p = = = = = ............. ............. ............. ............. ............. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 151 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 RESPUESTAS DE LOS EJERCICIOS: 1. a) b) c) d) e) f) g) h) 8 ( 1, 4, 6, 7) ( 2, 3, 5, 8) (2, 6) ; ( 1, 5) ; (4, 6) y ( 1, 7) (3, 5) y ( 2, 8) (1, 3) ; ( 2, 4) ; ( 6, 7) y ( 5, 8) 2. a = 50° 3. x = 150° 4. 30° ( 8, 4) ; ( 3, 7) ( 6, 8) ; (5, 7) b = 130° c = 50° x = 60° 150° 5. B y H , C y E D y F , A y G D y H , C y G, Ay E , Correspondientes ByF Conjugados internos E y B , C y H Conjugados externos A y F , D y G B y D , A y C, E y G, Opuestos por el vértice F y H Alternos internos Alternos externos 6. 2 = 148° 3 = 32° 7. Paralelas – perpendiculares - concurrentes 8. b = 50° c = 130° 9. f = 70° p = 65° d = 50° e = 130° a = 65° d = 80° 4 = 148° f = 50° g = 130° h = 50° q = 160° ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 152 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 15.2. PROPIEDADES AUXILIARES. ÁNGULOS DE LADOS PARALELOS: Si dos ángulos tienen sus lados paralelos: o son iguales, ó son suplementarios. Se ve que son como dos paralelas entre dos secantes. 180 ÁNGULOS DE LADOS PERPENDICULARES: Si dos ángulos suplementarios. tienen sus lados perpendiculares: o son iguales ó son 180 OTRAS PROPIEDADES m n m+n = ++ n + + + = 180º ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO m + = m+n 153 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 BISECTRIZ DE UN ÁNGULO INTERIOR: Si se traza la bisectriz de un ángulo interior de un trapecio ADFC, se genera un triángulo isósceles, donde el segmento CA es igual al segmento CG, y la base no igual es el segmento AG. TEOREMA DE THALES: Tres o más paralelas determinan sobre dos o más rectas secantes segmentos mutuamente proporcionales. Si se aplica a un trapecio ADFC: Se cumple que: AB DE BC EF THALES APLICADO A UN TRIÁNGULO: Si se juntan las dos secantes, el trapecio se transforma en triángulo, pero por ser paralelas entre dos secantes, el teorema de Thales se sigue cumpliendo: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 154 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Se cumple que: AB AE BC EF EJERCICIOS RESUELTOS DE: Ángulos y paralelas. 1. Hallar la suma de los siguientes ángulos: 355°25’20” y 31°39’47” A) 18°40” D) 23°10’ Solución: B) 35°12’ E) 13° C) 27°5’7” 355°25’20” + 31°39’47” = 386°64’67” = 27°5’7” 2. Dividir en 5 partes, el ángulo : 310°10’45” A) 82°35’ D) 63° 2’4” Solución: B) 12°24’ E) 62°2’9” C) 56°8’ 310°10’45” 5 = 62°2’9” 3. Efectuar la resta : 15°50” y 11°50’59” A) 3°9’51” D) 7°34’ Solución: B) 4°12’30” E) 5°17’ C) 7°10’ 14°60’50” - 11°50’59” = 3°9’51” 4. Hallar el triple de 192°45’55” A) 170°24’ D) 279°23’ Solución: B) 250°15” E) 335°20’15” C) 218°17’45” 192°45’55” x 3 = 576°135’165” = 218°17’45” ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 155 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 5. Dos ángulos conjugados internos donde uno es el triplo del otro.¿Cuánto mide el ángulo conjugado del doble del ángulo menor? A) 18° D) 23° B) 35° E) 13° C) 90° Solución: Por ser conjugados (+) = 180°, luego (+ 3) =180°, luego = 45° Luego 2 = 90° y su conjugado es 90° 6. Dos ángulos conjugados externos miden 5K + 45° y 4K+15°. Hallar el suplemento del complemento de la mitad del ángulo menor. A) 37° D) 45° B) 44° E) 39° C) 124°10’ Solución: Por ser conjugados (5K + 45°) + ( 4K+15°.) = 180° entonces K= 13°20’ El ángulo menor mide = 68°20’ y la mitad 34°10’ Luego SC(34°10’) = 180°- ( 90° - 34°10’) = 124°10’ 7. Calcular el valor del ángulo menor, sabiendo que los ángulos conjugados internos están en razón 2/3. A) 60° D) 53° B) 44° E) 37° C) 72° Solución: Por ser conjugados 2K + 3K = 180° entonces K= 36° El ángulo menor mide 2K = 72° PARALELAS: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 156 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8. Si L1 // L2 . Hallar “x”. x SOLUCIÓN 2 y 2 son ángulos conjugados internos, luego dichos ángulos suplementarios, es decir su suma vale 180°, entonces: son + = 90° El ángulo x está formado por la suma de los ángulos y , porque son ángulos alternos internos, por lo tanto: + = x = 90° 9. En la figura, L1 // L2, hallar . 60º SOLUCIÓN: Si se trazan paralelas por los vértices de los ángulos y se aplican ángulos alternos internos y ángulos opuestos por el vértice, se obtiene: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 157 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Es decir Finalmente 2 + = 60° = 20° 10. Si el triángulo ABC es equilátero y L1 // L2 , hallar SOLUCIÓN: Por triángulo equilátero B = 60° Por opuestos por el vértice V = 6 Por suplementario U = 180° - Por propiedad de triángulos El ángulo D = 240° - 6 El ángulo E = 60° + Como la suma de ángulos internos de un pentágono es 540°, entonces B + U + E + D + V = 540° si se pone en función de y resuelve, resulta que ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO = 24° 158 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 11. Hallar la suma de los siguientes ángulos: 37° 19’ 43” + 112° 53’ 38” A) 150° 13’ 21” D) 149° 12’ 21” B) 149° 62’ 71” E) 150° 03’ 11” C) 149° 72’ 21” 37° 19’ 43” + 112° 53’ 38” = 149°72’81” = 150° 13’ 21” Solución: 12. Efectuar la resta de los siguientes ángulos: 112°23’ 35” - 10°15’20” A) 112° 25’ 15” D) 112° 5’ 15” Solución: B) 102° 8’ 15” E) 92° 15’ 25” C) 112° 25’ 45” 112°23’ 35” - 10°15’20” = 102° 8’ 15” 13. Hallar el cociente de 309° 27’ 52” por 25: A) 12° 22’ 12 22/25” D) 12° 12’ 32” 2/25 Solución: B) 22° 12’ 42” C) 9° 2’ 42” 2/5 E) 32° 22’ 42” 23/25 309° 27’ 52” 25 = 12° 22’ 12 22/25” 14. Dividir en 5 partes, el ángulo 162° A) 82°35’ Solución: B) 12°24’ C) 56°8’ D) 63° 2’4” E) 32°25’ 162° 5 = 32°25’ ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 159 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJERCICIOS PROPUESTOS: PARALELAS CORTADAS POR UNA SECANTE. 1. Hallar x, si L1 // L2: A) B) C) D) E) 20° 30° 40° 50° 60° 2. Hallar x/y, si L1 // L2: A) B) C) D) E) 1 3 1/5 3/2 2 3. Calcular x, si L1 // L2, (a + b) = 4x A) 20° B) 50° C) 30° D) 10° E) 40°. 4. Calcular x, si L1 // L2 y si L3 // L4 A) 145° B) 105° C) 175° D) 95° E) 80° ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 160 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 5. Si L1// L2 // L3 , hallar “x” Si a = 45° A) 30° B) 30° C) 45° D) 60° E) 11° 6. Si L1// L2 , hallar “ x ” A) 30° B) 45° C) 51° D) 33 ° E) 75° 7. Si L1// L2 , hallar “x”: A) 120° B) 100° C) 102,8° D) 150° E) 90° 8. Si L1// L2 , hallar “x”: A) 98° B) 108° C) 45° D) 120° E) 116° 9. Si A) B) C) D) E) L1// L2 , 34° 14° 60° 30° 50° hallar “y”: L1 L2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 161 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 10. Si Hallar “x”.Si CE es bisectriz y el triángulo ABC es isósceles: A) B) C) D) E) 34° 14° 60° 30° 29° 11. Calcular “y”: A) B) C) D) E) 34° 14° 60° 30° 29° 12. Si CG es bisectriz. L1// L2 , hallar “x” A) B) C) D) E) 34° 48° 20° 40° 95 L1 L2 13. Dos ángulos correspondientes entre dos rectas paralelas miden: (2+) y (+ ). Encontrar / . A) 2/3 B) 1 C)4/5 D) 2 E) 145 14. Dos ángulos alternos internos entre dos rectas paralelas miden 2x y (3x – 40°). Hallar x: A) 30° B) 25° C) 40° D) 45° E) 20° ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 162 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 16 CIRCUNFERENCIA CÍRCULO ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 163 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 CIRCUNFERENCIA. 16.1. DEFINICIÓN. Es el lugar geométrico, de los puntos de un plano que equidistan de otro punto llamado centro. La distancia del centro a cualquiera de los puntos del lugar geométrico se llama radio. 16.2. ELEMENTOS DE UNA CIRCUNFERENCIA. Líneas notables en la circunferencia. Para el gráfico adyacente: O : Centro r : Radio QP : Cuerda CD : Diámetro AB : Arco L1 : Recta tangente (T: punto de tangencia) 16.3. L2 : Recta secante MN : Flecha o sagita ÁNGULOS EN LA CIRCUNFERENCIA. 1) Ángulo central. 2) Ángulo inscrito. AOB = AB ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO B AC 2 164 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 3) Ángulo semi inscrito. ATB 4) Ángulo interior. X AT 2 AB CD 2 5) Ángulo exterior. Casos que se pueden presentar: a.- De dos secantes. b.- De secante y tangente. P AB CD 2 P AT TB 2 c.- De dos tangentes. NOTA: para este caso particular se cumple que: P + AB = 180° P ACB AB 2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 165 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 16.4. PROPIEDADES BÁSICAS DE LA CIRCUNFERENCIA. 1) La recta L tangente a una circunferencia es perpendicular al radio o al diámetro en el punto de tangencia. (forman un ángulo de 90 grados) 2) Si dos cuerdas miden igual entonces los arcos correspondientes también miden igual y viceversa. Si AB CD entonces AB = CD 3) Los arcos comprendidos entre dos cuerdas paralelas miden igual. Si AB // CD , entonces AC = BD NOTA Si la recta L es tangente y AB // L entonces AT = TB 4) Las rectas tangentes trazadas a una misma circunferencia desde un punto exterior, miden igual. Se cumple que: PA = PB y OP es bisectriz 5) Todo diámetro o radio perpendicular a una cuerda divide a dicha cuerda y a los arcos correspondientes en partes iguales. Se cumple que: AE = EB y AN = NB ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 166 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 REGIONES CIRCULARES. O: Centro de circunferencia OA : radio 1) Sector circular. 2) Segmento circular. 3) Corona circular. 4) Trapecio circular. 5) Segmento o faja circular. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 167 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS RESUELTOS 1) Si AC = 100º y AB = 110º. Hallar la medida del ángulo CAB. A) 150° B) 155° C) 166° D) 75° E )120° Solución. El arco CB mide 360º - (100º + 110º) = 150º. 100º C Como el ángulo CAB es inscrito, entonces CAB = 150º ÷ 2 = 75º. A B 110º 2) Hallar el valor de “x” A) 70º B) 110º C) 120º D) 130º E) 150º Solución. A 220º 140º F B X Por propiedad, el arco AFC mide 140º y el arco AC mide 360º - 140º = 220º. Como el ángulo AFC es inscrito entonces mide 220º ÷ 2 = 110º. 40º C 3) Hallar la medida del ángulo “x” A) 15° B) 20° C) 25° D) 40° E) 50º ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 168 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Solución. Por propiedad, el arco AC mide 140º y A como el ABC es inscrito, su medida es X 140º B 70º de 140º ÷ 2 = 70º. 40º En el triángulo rectángulo , X = 90º-70º = 20º. C 4) Si CD = 134º, hallar la medida del ángulo AOB si “O” es el centro del la circunferencia. A) 30° B) 45° C) 50° D) 46° E) 60° Solución. El ángulo de 90º es un ángulo interior a la circunferencia, entonces su medida es igual a: CD AB 134 º AB 90º = = de donde AB = 180º - 134º = 46º. 2 2 5) Si BC es igual a 5 veces AD. Hallar la medida de BC. A) 47° B) 38° C) 58° D) 100° E) 70º Solución. B Como el ángulo BEC es exterior a la circunferencia, su medida es A E 40º X D 5x C igual a 40º = 5x - x 2 80º = 4x x = 20º por lo que BC = 100º. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 169 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 6) Si AB es el diámetro de la semicircunferencia. Hallar la medida de “x”. A) 100° B) 110° C) 120° D) 130° E) 150º Solución. D El arco AC mide 80º. Completando la C circunferencia, se tiene que el CAB 80º 40º A = 260º . B El ángulo C por ser inscrito, su medida será 260º ÷ 2 = 130º. 180º 7) Hallar la medida de AB si “O” es el centro de la circunferencia de radio igual a 10 cm. A) 4 cm B) 6 cm C) 8 cm D) 12cm E) 10cm Solución. A Se P O la altura OP del triángulo isósceles AOB , donde AP = PB = 6, por lo B 10 37º traza que AB = 12 cm. 10 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 170 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8) Una cuerda de 16 cm está a 15 cm del centro de una circunferencia. Hallar la medida del diámetro. A) 15 cm B) 17cm C) 34 cm D) 38cm E) 20cm Solución. B P A construye triángulo isósceles AOB Para hallar la medida de OB aplicar el teorema O de Pitágoras. OB = 9) el trazando los radios. Se traza la mediatriz OP. 15 8 Se 8 15 2 8 2 = 17 entonces diámetro=34 cm. En una circunferencia de 13 cm de radio, calcular la medida de la flecha correspondiente a una cuerda de 24cm. A) 17 cm B) 8 cm C) 5 cm D) 10 cm E) 7 cm Solución. X Suponiendo que la medida de la flecha sea X. Como el radio mide 13, uno de los catetos del triángulo mide 13-x. 12 -x 13 13 Aplicando el teorema de Pitágoras: 132 = (13 - x)2 + 122 169 - 144 = (13 - x)2 25 = (13 - x)2 5 = 13 - x de donde x= 8 10) El ángulo P mide 32º. Hallar la medida del ángulo ACD. D C P A B ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 171 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Solución. Trazar el radio al punto de tangencia D C A D. Completar la circunferencia tal que 58º P B el arco BD mide 58º y el arco ABD mide 180º+58º=238º. El ángulo inscrito ACD medirá 238º ÷ 2 = 119º. PROBLEMAS PROPUESTOS - NIVEL I 1. Del extremo de un árbol de 60 mm de diámetro se quiere sacar el mayor cuadrado posible. ¿Qué longitud tendrá el lado? 2. Se desea transformar la superficie de un círculo de 44,18 cm2 en una superficie cuadrada equivalente. Calcule el lado. 3. En un árbol hexagonal se mide una longitud de entre caras de 75 mm. ¿Cuál es el diámetro de árbol necesario? 4. El extremo de una barra de 55 cm de diámetro ha de recibir por fresado el mayor hexágono posible. Calcule la longitud de entre caras. 5. Se quiere fabricar de un círculo de 1963,5 cm 2 el mayor hexágono. ¿Qué porcentaje es desperdicios? 6. Determinar para las siguientes figuras el diámetro de la circunferencia inscrita y circunscrita: a) Para un triángulo equilátero con 30 mm de lado. b) Para un cuadrado con 30 mm de lado. c) Para un hexágono con30 mm de diagonal central. 7. De una plancha de chapa rectangular de 750 x 400 mm han de cortarse discos de 180 mm de diámetro. Calcular el número de discos. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 172 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8. De un círculo de 380 mm de diámetro se cortan 8 sectores circulares iguales. Calcular la superficie de sector, la longitud del arco y el ángulo central. PROBLEMAS PROPUESTOS - NIVEL II 9. Si “O” es el centro de la circunferencia y CBD = 130°. Calcular “x”. A) 50° B) 40° C) 30° D) 25° E) 20° 10. Si “O” es el centro y AB = OC . Hallar “X”. A) 40° B) 50° C) 70° D) 60° E) 45° 11. Si AB es diámetro, “O” es centro. Hallar la medida del ángulo BCD. A)140° B) 150° C) 170° D) 160° E)117° 12. Si AB = BC y BD = 82º. Hallar el valor de “x”. A) 20° B) 30° C) 40° D) 50° E) 41° ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 173 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 13. Si AB es el diámetro de la semicircunferencia. Hallar la medida de “x”. A) B) C) D) E) 100° 110° 120° 130° 150° ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 174 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 17 POLÍGONOS: TRIÁNGULOS, CUADRILÁTEROS. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 175 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 POLÍGONO. 17.1. DEFINICIÓN. Es la figura geométrica que se obtiene al intersectar por sus extremos tres o más segmentos de recta no colineales pero sí coplanares, de modo que al interior de este polígono quede cerrada una porción de plano, llamada REGIÓN POLIGONAL. 17.2. ELEMENTOS DE UN POLÍGONO. C B A O F M D E Lados. AB, BC, CD, DE, EF y FA. Vértices. Puntos A, B, C, D, E y F. Diagonales. Segmento que une dos vértices no consecutivos. Ejemplo: BF. Angulo Interior. Angulo Exterior. Angulo Central. Apotema. OM, segmento que une el centro del polígono regular con el punto medio del lado del polígono y son perpendiculares. Perímetro. AB + BC + CD + DE + EF + FA 17.3. CLASIFICACIÓN DE LOS POLÍGONOS. 17.3.1. De acuerdo al número de lados. Triángulo 3 lados Cuadrilátero 4 lados Pentágono 5 lados ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 176 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 17.3.2 Exágono 6 lados Heptágono 7 lados Octágono 8 lados Nonágono 9 lados Decágono 10 lados Endecágono 11 lados Dodecágono 12 lados Pentadecágono 15 lados Icoságono 20 lados De acuerdo a las medidas a sus elementos. POLÍGONO CONVEXO. Todos sus ángulos internos miden menos de 180°. POLÍGONO CONCAVO. Por lo menos uno de sus ángulos internos mide más de 180°. POLÍGONO EQUILÁTERO. Todos sus lados tienen igual medida. POLÍGONO EQUIÁNGULO. Todos sus ángulos internos tienen igual medida. POLÍGONO REGULAR. Sus lados y sus ángulos internos tiene igual medida. POLÍGONO IRREGULAR- Es aquel polígono que no es regular Polígono Convexo Polígono Equilátero Polígono Cóncavo P. Equiángulo Polígono Regular Observaciones: En todo polígono, el número de lados (n) es igual al número de vértices (nv), e igual al número de ángulos interiores (ni), número de ángulos exteriores (ne), número de ángulos centrales (nc). n = n v = ni = n e = nc ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 177 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Todo polígono regular puede ser inscrito o circunscrito en una circunferencia. POLÍGONO INSCRITO EN UNA CIRCUNFERENCIA POLÍGONO CIRCUNSCRITO A UNA CIRCUNFERENCIA En todo polígono regular inscrito, la apotema y la sagita o también llamada flecha, forman el radio de la circunferencia que circunscribe al polígono. OP: Apotema; PQ: Sagita o flecha; OQ: Radio de la circunferencia. O P 17.4. PROPIEDADES DE LOS POLÍGONOS Q Sea un polígono de “n” lados. D Total de Diagonales: n.(n 3) 2 Número de diagonales que se pueden trazar desde un solo vértice : cual divide al polígono en n – 2 n–3 La Triángulos . Suma de medidas de los ángulos internos (Si): Si 180.(n 2) Suma de medidas de los ángulos externos (Se): Nota: = e Se = S = 360º Se 360 Angulo Interior ( i ): Polígono Equiángulo i 180.(n 2) n Angulo Central (). Polígono regular Angulo Exterior (e). Polígono Equiángulo θ 360 n e 360 n ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 178 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Para un polígono estrellado: Un polígono estrellado se origina al prolongar los lados de un polígono convexo. Ejemplo pentágono estrellado ABCDE. (es el menor polígono estrellado que se puede formar), sus lados son AC, CE, .... B Ángulo interno A C Ángulo externo E D La suma de las medidas de los ángulos internos (puntas): SP 180º.(n 4) La suma de las medidas de los ángulos exteriores es 720º Si la estrella es regular, La medida de uno de los ángulos internos es: p 180º.( n 4) n HEXÁGONO REGULAR. Al trazar las diagonales AD, BE y CF, se forman 6 triángulos EQUILÁTEROS. Los lados del Hexágono tienen igual medida del RADIO de la CIRCUNFERENCIA que circunscribe al EXÁGONO. C B 60° L L L 3 Apotema OM = 2 L. 3 60° O A 60° L F M D E 2.L ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 179 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJERCICIOS I. Completar el siguiente cuadro: Nombre del polígono Suma de medida de Suma de medida de ángulos internos ángulos externos S(i) S(e) Total de diagonales (D) Triángulo Cuadrilátero Pentágono Hexágono Heptágono Octágono Icoságono II. Completar el siguiente cuadro si los polígonos son regulares: Medida de ángulo interno Medida de ángulo externo Nombre del polígono (i) (e) Medida de ángulo central Triángulo Cuadrilátero Pentágono Hexágono Heptágono Octágono Icoságono III. Resolver los siguientes problemas: 1. ¿Cuál es el polígono cuyo número de diagonales excede al número de vértices en 18? a) 6 lados b)9 c)27 d)15 e)10 2. Cuál es el Polígono regular convexo que si su ángulo interno disminuye en 10° resultaría otro polígono regular cuyo número de lados sería 2/3 del número de lados del polígono anterior. a) 10 lados b)12 c)14 d)16 e)18 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 180 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 3. Si a un polígono regular se le aumenta un lado, su ángulo interior aumenta en 12°. El número de lados del polígono es: a) 5 lados b)6 c)7 d)8 e)9 4. ¿Cómo se llama el polígono cuyo número de diagonales es igual a su número de sus lados? a) Pentágono b)Heptágono c) Octágono d) Hexágono e) Cuadrilátero 5. Si a un polígono se la aumenta en 4 a su número de lados; entonces la suma de sus ángulos internos se duplica, Hallar el número de vértices. a) 8 b) 7 c) 6 d) 5 e) 10 6. Hallar la medida de “x” en cada caso: (hexágonos regulares) a) b) c) x x O O 12 cm 12 cm x 12 cm Rpta:.......... Rpta:................ d) e) 12 cm Rpta: ............. f) x x x O O 12 cm 12 cm Rpta:.......... g) Rpta:................ Rpta: ............. x Rpta:................ 12 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 181 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. Hallar la apotema de los siguientes polígonos regulares, si el lado de cada polígono mide 24 3 cm: a) b) Rpta: .............. 17.5. c) Rpta: ................... Rpta: ............ TRIÁNGULO. Polígono de tres lados: Región Triangular b a a c b c Perímetro = a + b + c Semiperímetro = abc 2 17.5.1. Clasificación de los triángulos. I. De acuerdo a la relación entre sus lados, pueden ser: Triángulo Equilátero. Triángulo Isósceles. Triángulo Escaleno. A) Triángulo Equilátero. Sus tres lados son de igual medida. B 60° L L BM es “Altura”, “Bisectriz”, “Mediana” y “Mediatriz”, a la vez. 30° 30° h=L 3 2 L 60° 60° 60° L A 60° L 2 M L C 2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 182 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 B) Triángulo Isósceles. Dos de sus lados son de igual medida. B BM es la Altura relativa a la base y a la vez es: “Mediana”, “Bisectriz” y “Mediatriz”. A C M Base C) Triángulo Escaleno. Sus tres lados son de diferente medida. B c a A C b II. De acuerdo a la medida de sus ángulos, pueden ser: Triángulo Rectángulo. Triángulo Acutángulo. Triángulo Obtusángulo. A) Triángulo Rectángulo. Tiene un ángulo interno que mide 90º RELACIONES MÉTRICAS EN EL TRIANGULO RECTÁNGULO b a h 2 2 2 h = m.n a = m.c a.b = c.h a +b =c b = n.c m n c Relación entre los lados del triángulo rectángulo y la circunferencia inscrita 2 2 a + b = c + 2r b a 1 1 1 a2 b2 h2 2 r Area = m.n m n c B) Triángulo Acutángulo. Todos sus ángulos internos miden menos de 90º. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 183 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 C) Triángulo Obtusángulo. Tiene un ángulo interno mayor de 90 º. B > 90° Altura C A Base 17.5.2. Líneas y puntos notables en el triángulo . 1. ALTURA: Es el segmento de recta que partiendo de un vértice cae perpendicular sobre su lado opuesto. El Punto de Intersección de Las Alturas se llama ORTOCENTRO. (ver los gráficos, el pto. “O” es el Ortocentro). T. ACUTÁNGULO T. OBTUSÁNGULO T. RECTÁNGULO O O O 2. BISECTRIZ. Es un rayo que partiendo de un vértice, divide al ángulo correspondiente a dicho vértice en dos ángulos congruentes. C Bisectriz Interior Bisectriz Exterior A B ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 184 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 C El INCENTRO es el punto de intersección de las bisectrices interiores del triángulo. El incentro es el centro de la circunferencia que se encuentra inscrita en el Triángulo. I : INCENTRO I A B El EXCENTRO es el punto de intersección de una bisectriz interior y 2 bisectrices exteriores. El excentro es el centro de la circunferencia tangente exteriormente con el triángulo (Ver Gráfico). E : EXCENTRO C E I B A 3. MEDIANA. Es el segmento de recta que partiendo de un vértice cae sobre el lado opuesto dividiéndolo en dos partes iguales. El BARICENTRO es el pto. de intersección de las medianas. El BARICENTRO divide a la mediana en dos segmentos proporcionales como 2 es a 1. B O: BARICENTRO O: BARICENTRO N P y O 2z A 2x O z x 2y C M 4. MEDIATRIZ. Es la recta perpendicular a uno de los lados que pasa por su punto medio. C: CIRCUNCENTRO P N C M El CIRCUNCENTRO es el centro de la circunferencia que circunscribe al triángulo ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 185 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 C C C T. ACUTÁNGULO T. OBTUSÁNGULO T. RECTÁNGULO CEVIANA. Segmento que une el vértice del triángulo con cualquier punto del lado C opuesto. Ceviana exterior Ceviana interior A N B M 17.5.3. Teoremas elementales sobre triángulos. 1º. 2º. 3º. La suma de los ángulos interiores de un triángulo es 180°. La medida de un ángulo exterior es igual a la suma de las medidas de los ángulos internos no adyacentes. La suma de los ángulos exteriores del triángulo suman 360°. e= + g f=+ f 4º. g=+ + + = 180° e e + f + g = 360° A ángulo mayor se le pone lado mayor y ángulo menor se le pone lado menor. Si: > > Entonces: a a>b>c c b 5º. Naturaleza de existencia de un triángulo: Para que un triángulo exista debe cumplir como mínimo la siguiente condición. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 186 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 b + c > a > b – c “Cualquier lado del triángulo debe ser mayor que la diferencia de los otros dos lados, pero menor que la suma de dichos lados” b c a 6º. Angulos formados por dos bisectrices. X= x 90 x 2 X= b).- 2 bisectrices Exteriores: x 2 X= 2 a).- 2 bisectrices interiores: 90 c).- Una bisectriz Interior y una bisectriz Exterior: 7º. C Teorema de los puntos medios. MN Si: M y N son puntos medios, AB N M Entonces: AB MN = 2 B A 8º. Mediana Relativa a la HIPOTENUSA. B La mediana BM mide la mitad de la hipotenusa. k k A 9º. Teorema de la bisectriz Interior a b k M C a m b n x x2 a.b m.n m n ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 187 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 10º. Teorema de la bisectriz exterior. c c m a n x a x2 m.n a.c n m 11º. Teorema del Incentro. b m a m ab n c I n c 12º. Teorema del Mediana. a 2 b 2 2x2 b a x c2 2 c 13º. Relaciones de Áreas en un Triángulo. A1 m A2 A A1 A 2 3 K m n p A3 A1 m.K A 2 n.K A 3 p.K p n 14º. Triángulos Rectángulos Notables: k 60° 37° 2k 5k 4k 45° k 30° k 3 2 53° 3k 74° k 2 45° k 25k k 7k 16° 24k ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 53° 2 2k 188 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 17.5.4. Relaciones métricas en el triángulo rectángulo. b a h 2 2 h = m.n a = m.c a.b = c.h a +b =c 2 b = n.c m n c 2 2 1 1 1 a2 b2 h2 2 PROBLEMAS: 1. Los ángulos de un triángulo miden: 6x, 5x+10° y 3x + 30. ¿Qué clase de triángulo es? Rpta: ……………………………………… 2. ¿Cuánto mide el ángulo determinado por las bisectrices interiores de los ángulos agudos de un triángulo rectángulo? Rpta: ……………… 3. ¿Cuánto mide el ángulo determinado por una bisectriz exterior y la prolongación de una bisectriz interior, en un triángulo equilátero? Rpta: ………………… 4. En un triángulo rectángulo ABC (recto en B) el ángulo A mide 70°. Si se traza altura BH (H AC). ¿Cuánto mide el ángulo HBC Rpta: ……………… 5. En un Triángulo, la medida del ángulo determinado por dos bisectrices exteriores es el doble de la medida del tercer ángulo. ¿Cuánto mide dicho ángulo? Rpta: ………… 6. La distancia de un punto de la bisectriz de un ángulo a uno de los lados es 3x + 5, y la distancia al otro lado es 2x + 15 ¿Cuál es dicha distancia? Rpta: …………………… ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 189 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. En un Triángulo rectángulo, la distancia del Circuncentro al Ortocentro es 12 cm. ¿Cuánto mide la hipotenusa? Rpta: …………………… 8. Dos lados de un triángulo isósceles tienen longitudes 7 y 14 cm, respectivamente. Hallar el perímetro, a) 28 cm b) 35 cm c) 25 cm d) a ó b e) 21 cm 9. Las longitudes de las medianas de un triángulo equilátero, suman 6 cm. Hallar el perímetro a) 18 cm b) 36 c) 4 3 d) 2 3 e) 3 10. Las longitudes de los lados de un triángulo están en progresión aritmética de razón 7 cm. El mínimo valor entero, en cm. del perímetro es: a) 20 cm b) 21 cm c) 41 cm d) 42 cm e) 43 cm 11. En al figura, hallar la longitud “x” a) 12 5 7 b) 13 x 10 c) 14 53° 37° d) 15 e) 16 12. En un triángulo equilátero de lado 12 cm inscrito en una circunferencia, hallar el perímetro del triángulo que tiene por vértices los puntos medios de las sagitas de los tres lados. a) 36 cm b) 18 cm c) 27 cm d) 24 cm 13. En el triángulo ABC equilátero, calcular: e) 30 cm MN + NP B a) 6 3 b) 2 3 3 P c) 4 2 3 d) 4 6 3 N A 8 cm M 8 cm C ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO e) 10 3 190 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 14. En al Figura MN = NC = BC. Hallar x a) 80° c) 90° B M b) 75° x 40° d) 60° e) 85° A 20° C N 15. Dado el triángulo equilátero de lado L. Hallar el lado del cuadrado inscrito en dicho triángulo. a) L3 b) L2 c) L(3 + 1) e) L(23 – 3) d) L5 16. Cada lado de un triángulo isósceles mide el doble de la base. Si el perímetro mide 30 cm ¿Cuánto mide la altura relativa a la base? a) 12 b)213 d)5 3 c)315 e)10 17. La altura trazada a la base de un triángulo isósceles es un sexto de la base. El lado igual mide 1010. La base mide: a) 60 b)50 c)64 d)80 e)75 18. Si los siguientes grupos de valores representan longitudes de segmentos, ¿Con cuántos grupos se pueden construir triángulos? I. 1, 1 y 1 a) 1 II. 2, 3 y 5 b)2 III. 7, 7 y 1 c)3 IV. 2 , 2 y 6 d)4 V. 5, 12 y 13 e)5 19. Si los lados de un triángulo miden 27 cm, 30 cm y 51 cm respectivamente. El triángulo es: a) Acutángulo b)Obtusángulo c)Rectángulo d)Isósceles e)Equilátero. 20. Los catetos de un triángulo rectángulo miden 5m y 12m, ¿Cuánto mide la altura relativa a la hipotenusa? a) 5 b)60/13 c)12 d)4 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO e)13 191 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 17.6. CUADRILÁTERO. Polígono de cuatro lados, donde sus ángulos internos suman 360º. 17.6.1. Clasificación de los cuadriláteros. 1. Trapezoide. Sus lados no son paralelos 2. Trapecio. Posee únicamente un par de lados opuestos paralelos. 3. Paralelogramo. Los lados opuestos son paralelos. C 17.6.2. TRAPEZOIDE. B D A B Caso Particular: C A TRAPEZOIDE SIMÉTRICO O BISÓSCELES Sus diagonales son perpendiculares BD es mediatriz de AC. D 17.6.3. TRAPECIO. b B C B b C AD : Base Mayor M BC : Base menor BH : Altura A BC AD N h D H D A B B MN : Mediana Clases de Trapecios: B C + = 180º + = 180º A Trapecio Escaleno D A B B C C D Trapecio Isósceles ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO A D Trapecio Rectángulo 192 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROPIEDADES: b M a) MN : Mediana MN N B b 2 MN : Es paralelo a las Bases. B b) Sobre la MEDIANA, se ubica los puntos medios de las DIAGONALES (P y Q). b PQ B - b M P Q N 2 B 17.6.4. PARALELOGRAMO. PROPIEDADES: Lados opuestos son paralelos y de igual medida. E Sus ángulos internos opuestos son de igual medida Sus DIAGONALES, se bisecan. E : Punto medio de las diagonales Clases de Paralelogramo: E B : base h: altura E h h B B RECTÁNGULO ROMBOIDE D : Diagonal Mayor d : Diagonal menor L E 45° E d 45° L CUADRADO ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO D ROMBO 193 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS: 1. En un cuadrilátero los ángulos están en la relación 1, 2, 3 y 4 ¿Cuánto vale el ángulo mayor? a) 150° b)144 c)100 d)90 e)72 2. Las bases de un trapecio miden 4m y 8m respectivamente, los lados no paralelos miden 7m cada uno. Calcular el valor de la diagonal. a) 6m b)7m c)8m d)9m e)10m 3. Las diagonales de un rombo miden 8 cm y 6 cm. Luego el lado del rombo mide: a) 6 b)5 c)8 d)12 e)7 4. El lado de un cuadrado mide lo mismo que la diagonal de otro cuadrado. ¿Cuál es la razón del lado del cuadrado mayor y el lado del cuadrado menor? a) 2 : 1 b) 1 : 4 c) 1 : 2 d) 1 : 2 e) 2 : 1 5. Si en un cuadrado ABCD de 12 m de lado, se une el vértice A con el punto medio de BC, cortando a la diagonal BD en el punto E, entonces la distancia del punto E al lado AD es: a) 6m b)4m c)7m d)8m e)5m 6. Determinar la expresión falsa: a) Las diagonales de un paralelogramo se bisecan. b) El ángulo interior de un polígono regular de 16 lados mide 157°. c) Las diagonales de un rombo son perpendiculares. d) Los ángulos interiores de un rectángulo son rectos. 7. Los lados no paralelos de un trapecio isósceles mide 16 cm y forman con la base ángulos de 60°. Si su mediana mide 18 cm ¿Cuánto mide el segmento que une los puntos medios de las diagonales? a) 10 b) 26 c) 18 d) 8 e) 16 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 194 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8. En un trapecio rectángulo las bases miden 4 y 10 cm respectivamente. Si un lado no paralelo determina un ángulo de 60° con la base. ¿Cuánto mide dicho lado? a) 15 b) 14 c) 13 d) 10 e) 12 9. En un Rombo ABCD, las diagonales miden 12 y 16 cm. Hallar la longitud del segmento trazado desde el vértice B al punto medio del “lado opuesto”. (BD diagonal menor). a) 7cm b) 8 c) 5 d) 6 e) 4 3a 10. En la figura mostrada, calcular “x”. x a) 20° d) 30º b) 40° e) 50º c) 60° 2 a 11. En un Rombo, las diagonales miden 6 y 8 cm. Hallar la distancia que hay entre dos lados opuestos. a) 5 cm b) 4,8 cm c) 4,5 cm d) 3 cm e) 6 cm 12. El perímetro de un rombo es 80 cm y uno de sus ángulos mide 60°. ¿Cuál es la diferencia entre la diagonal mayor y la diagonal menor. a) 20 3 1 b) 20 3 1 c) 10 3 1 d) 10 3 1 e) 15 3 1 13. En un romboide ABCD la diagonal BD se prolonga hasta el punto E, luego se prolonga CE hasta el punto F, tal que AF // BD. Calcular AF si DE = 4 cm y BD = 6 cm. a) 12 cm b) 13 c) 15 d) 14 e) 16 14. En un rectángulo ABCD, los lados AB y BC miden 8 y 12 cm respectivamente. Se traza la bisectriz del ángulo A, que determina en BC al punto M ¿Cuánto mide la mediana del Trapecio AMCD? a) 6 b) 7 c) 8 d) 10 e) 12 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 195 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS: 1. Hallar “x” (BC // AD) A. 30º B. 18º C. 37º D. 45º E. 60º 2. Hallar “x” A. 120º B. 100º C. 135º D. 160º E. 150º 3. Hallar “x” A. 30º B. 25º C. 15º D. 18º E. 20º 4. Hallar “x” (BC // AD) B A. 21 C B. 20 C. 18 D. 19 A D ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 196 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 18 PERÍMETRO ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 197 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 18.1 DEFINICIONES PREVIAS. Región Plana: Es una porción de plano cuyo contorno es una línea cerrada, la línea que limita a la región puede ser poligonal o una curva cerrada. Perímetro de una región: Es la medida de la longitud de la línea (o líneas) que conforman el borde o contorno de una región. 18.2. PERÍMETRO DE LAS PRINCIPALES REGIONES PLANAS. (a) Cuadrado (b) Rectángulo (c)Triángulo b a a a b b c P=4 P = 2a + 2b (d) Polígono regular de “n” lados de longitud “ “ P=a+b+c (e) Sector Circular (f) Longitud de circunferencia A L R R P = n. O O B P = Longitud de Arco + 2R P = 2R 360 o +R ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO L 2R 198 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PERÍMETRO DE LOS POLÍGONOS (En general). Usando una regla, se puede determinar, separadamente, la medida de cada lado del polígono siguiente, intentar y completar. A AB = mm BC = mm CD = mm DA = mm B C D Sumando esas medidas, se encuentra la medida del contorno del polígono. Así: AB + BC + CD + DA = Completar : + + + = La medida del contorno del polígono es denominada PERÍMETRO (P) Se puede decir entonces que: Perímetro de un polígono es la suma de las medida de sus lados. Ejemplo: Hallar el perímetro del polígono siguiente: Completar: P = 1,5 cm + P = + + + + 2 2,5 1,5 1,5 4 El perímetro es de 11,50 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 199 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 En ciertos polígonos, el cálculo del perímetro puede ser hecho de forma más simple, no se requiere una fórmula especial para cada caso, pues el modo de calcularlo es simple y directo. Ejemplo: 1. Calcular el perímetro del triángulo equilátero cuyo lado mide 5 cm. Como los lados del triángulo equilátero son iguales se tiene: P = 3L en este caso P = 3 x 5 cm P = 15 cm lado L = 5 cm Se concluye que la fórmula del perímetro del triángulo equilátero es: P=3xL de donde “L” es la medida del lado. 2. Calcular el perímetro del cuadrado cuyo lado mide 3 cm. El cuadrado tiene 4 lados iguales. Luego: P = 4L P = 4 x 3 cm P = cm lado L = 3 cm. Concluyéndose: El perímetro del cuadrado está dado por la fórmula: P=4xL Observación: Si el polígono es regular, todos los lados son iguales, y el perímetro se obtendrá multiplicando la medida del lado (L) por el número de lados (n). ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 200 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Ejemplo: El perímetro de un pentágono regular cuyo lado mide 8 cm será: P = ..................... x 5 = ............................. cm P=nxL 3. Calcular el perímetro del rectángulo siguiente: ALTURA Como el rectángulo tiene sus lados opuestos iguales, tenemos: h = 3 cm P = 5 + 3+ 5 + 3 P = .................... cm b = 5 cm BASE 5 Luego el perímetro del rectángulo será: P = 2.b + 2.h 3 P = 2.( b + h ) 3 5 Resolver los siguientes ejercicios de reforzamiento: 1. Calcular el perímetro de los triángulos equiláteros siguientes: a) L = 3 cm P = .................... b) L = 4,5 cm P = .................... 2. Calcular el perímetro de los cuadrados siguientes: a) L = 2 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO P = .................... 201 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 b) L = 1,5 cm P = .................... 3. Calcular el perímetro de los rectángulos siguientes: b = 5 cm a) h = 2 cm P = .................... b = 6,5 cm b) h= 1,5 cm P = .................... 4. Calcular el perímetro del rombo. a) L = 3,50 cm P = .................... 5. Calcular el perímetro de las figuras, en mm. 20 a) 5 P=…………….... 35 45 12 b) P=…….........….. 10 30 5 37 c) P = ..................... 14 20 15 45 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 202 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 d) P = ..................... 15 42 6. Completar el siguiente cuadro: Triángulo Equilátero L P 5 cm Cuadrado L Rombo P L 0,4 cm 120 mm 1,8 cm 144mm Rectángulo P b h 4 mm 25 mm 10 mm 1,5 cm 12 cm 10 cm 0,25 m 82 mm P 16 mm 40 mm 7. Calcular el perímetro de las figuras: a) b) 9/16” c) 1 1/2” 1/2” 7/8” 5/8” 5/8” 1” P = ............ P = ............ P = ............ Antes de proseguir, corregir todos los ejercicios: 1) a) 9 cm b) 13,5 cm 2) a) 8 cm b) 6 cm 3) a) 14 cm b) 16 cm 4) a) 14 cm 5) a) 105 mm b) 94 mm c) 94 mm d) 114 mm 6) Triángulo Equilátero L P Cuadrado L 15 cm 40 mm P Rombo L 1,6 cm 36 mm 5,4 cm 1m Rectángulo P b h P 16 mm 70 mm 6 cm 44 cm 20,5 mm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 4 mm 203 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7) a) 3¾“ b) 2 15/16” c) 4 ¼” Así como se determinó el perímetro de los polígonos, puede determinar el PERÍMETRO DE LA CIRCUNFERENCIA, o sea, su LONGITUD. Envolver un cilindro con un pedazo de hilo, como lo muestra la figura. 17,5 cm Estirar enseguida el hilo y medir la longitud obtenida. Se habrá determinado experimentalmente, la longitud de la circunferencia, o sea, su perímetro. Dibujo pag. 314 55,6 cm Si ahora se divide la longitud obtenida (55,6 cm) por el diámetro de esa circunferencia (17,7 cm), se obtendrá un cociente aproximadamente igual al número 3,14. 55,6 02,50 07,30 00,22 17,7 3,14 Dibujo pag 314 D = 17.7 cm D = 17.7 cm D = 17.7 cm C = 55.6 cm Sean dos (o más) circunferencia de diámetros diferentes, por ejemplo: C = 32,044 cm c 32,044 ............ d 10,2 d = 10,2 cm C = 19,479 cm c 19,479 ............ d 6,2 d = 6,2 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 204 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Procurar calcular los cocientes y llenar los vacíos. Siempre que se divida la longitud de una circunferencia por su diámetro obtendrá, aproximadamente, como cociente, el número 3,14; como se encontró anteriormente. Por lo tanto, siempre será: c 3,14 (con aproximación al centésimo) d Ese número 3,14 es representado por la letra griega (pi) 3,14 = Cualquiera que sea la circunferencia, se debe recordar siempre que Longitud de circunferencia π Diámetro Luego, se quiere determinar la longitud de una circunferencia, basta multiplicar el diámetro por (3,14), por lo tanto: Longitud de circunferencia = Diámetro x Que se representa: C = .D Como el diámetro es igual a 2 veces el radio (D = 2r), se puede escribir también. C Observación: 1° 2° = 3,14 = 2 .R = 22/7 Perímetro de la circunferencia = Longitud de la circunferencia ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 205 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Ejemplos: 1. ¿Cuál es la longitud de una circunferencia cuyo diámetro mide 6 cm? D = 6 cm , Como: C = .D Se tiene que: C = 3,14 x 6 cm C =.................. cm 2. Determinar la longitud de la circunferencia que tiene 5 mm de radio. R = 5 mm C =2..r C = 2 x 3,14 x 5 mm C =........................ mm Ejercicios de reforzamiento para que usted resuelva: 1. Calcular la longitud de la circunferencia cuyo diámetro mide 7 cm. C =.............................. 2. ¿Cuál es la longitud de una circunferencia que tiene 2,7 cm de radio? C =.............................. 3. Calcular el perímetro del círculo cuyo radio mide 9 cm. P =.............................. 4. Un círculo que mide 3,7 cm de radio. ¿Cuál es el perímetro? P =.............................. 5. Un disco con un diámetro que mide 10 cm da una vuelta completa sobre un carril, ¿Cuál fue la distancia recorrida? 10 cm Distancia =.............................. cm 6. ¿Cuál es la longitud de una circunferencia de una rueda cuyo radio mide 25 cm? C =.............................. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 206 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. Las ruedas de una bicicleta miden 70 cm de diámetro. ¿Cuál es la longitud de su circunferencia? ¿Cuál será la distancia recorrida por un ciclista, si cada una de las ruedas de la bicicleta han dado 1000 vueltas? C =.............................. cm Distancia recorrida =............................... m. 8. Un carril de longitud 9,42 m. ¿Cuántas vueltas tiene que dar una rueda de 50 cm de diámetro para recorrerlo? R =.................... vueltas 9. Las ruedas de una bicicleta tienen como diámetro 0,5 m y la otra 40 cm, respectivamente. Si al desplazar la bicicleta, se observa que la suma de vueltas que dan las dos ruedas es 18 000, ¿Qué distancia en metros ha recorrido la bicicleta? distancia =.................... m. 10. El auto de Guillermo se desplaza con una velocidad de 20 m / s, durante 2 minutos 37 segundos, y cada rueda tiene un radio que mide 40 cm, ¿Cuántas vueltas habrá dado cada rueda? R =.................... vueltas Corregir las respuestas: 1. 21,98 cm 2. 16,956 cm 7. c = 219,8 cm Distancia = 2 198 m 3. 56,52 cm 8. 6 vueltas 4. 23,236 cm 9. 1256 m 5. 31,14 cm 10. 1250 vueltas 6. 157 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 207 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS RESUELTOS 1. Hallar la longitud aproximada de la SOLUCIÓN : 30” correa de transmisión requerida para el trabajo mostrado en la figura L 30” =12” Los 2 arcos “L”, forman una circunferencia de 12” de diámetro. Perímetro = 30” + 30” + Long. Circunferencia Perímetro = 30” + 30” + 12”.(3,14) Perímetro = 97,68 “ 2. Calcular el perímetro del trapecio SOLUCIÓN : rectángulo. (Las medidas están en B metros) 7 25 25 24 7 C A 25 E 7 7 D Hallamos AB en el triángulo rectángulo ABC: (Teorema de Pitágoras) 2 2 2 AB = 25 - 7 AB = 24 Como BC es paralelo AD, entonces la m A del triángulo ACD mide “”. El triángulo ACD es Isósceles, por lo tanto CD = 25. Trazamos CE (Altura del Triángulo Isósceles ACD) por lo tanto AE = ED = 7. Perímetro = 24m + 25m + 7m + 14m = 70m 3. Determinar el perímetro de la figura SOLUCIÓN : La suma de todos los segmentos horizontales mide el doble de 13 cm. La suma de todos los segmentos verticales mide el doble de 15 cm. 15 cm Perímetro = 2.(13cm) + 2.(15cm) = 56 cm 13 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 208 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 4. Calcular el perímetro de la región SOLUCIÓN : B achurada 6m 6m P 3 3 r A R 6-r Q C r Unimos los centros P y Q. En el Triángulo rectángulo PAQ (Teorema de Pitágoras) : 2 2 2 (3 + r) = 3 + (6 – r) 2 2 9 + 36 – 12r + r = r + 6r + 9 r = 2 L1 3 Entonces : AR = 2 L2 L3 2 A 2 R Perímetro = 2 + L1 + L2 + L3 . Perímetro = 2 Perímetro = 2(6) 2(3) 2(2) 4 2 2 ( 2 8 ) metros = 27,12 m. 5. Se tiene un polígono de ángulo SOLUCIÓN : central 20° y su lado de 5 cm. Hallar 360º central = el perímetro del polígono. n 360º n = = 18 lados 20º Perímetro = 18.(5 cm) = 90 cm 6. La mediana de un trapecio es 12 m. SOLUCIÓN : Hallar su perímetro si los lados no Bb Mediana = = 12 m B + b = 24 m paralelos suman 10 m. 2 b D C Perímetro = B + b + C + D Perímetro = 24m + 10 m = 34 m B ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 209 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. La figura es un triángulo equilátero SOLUCIÓN : de 8 cm de lado, calcular el El perímetro es la suma de las tres longitudes de arco, de ángulo central 60º y de radio igual a perímetro de la parte sombreada. 4 cm. Que llegan a formar el arco de una semicircunferencia: L 60º L L L L 60º L 60º 60º 4 cm 60º 60º 4 cm Perímetro = 2.(4cm) = 8 cm. 8. Hallar el perímetro de la región SOLUCIÓN : sombreada (las medidas están en 12 milímetros) 8 L2 4 18 L1 20 8 4 Las longitudes de arcos de un mismo ángulo central son proporcionales a sus respectivos radios: 18 L1 18 L 2 4 12 20 Entonces : 16 L1 = 6 y L2 = 30 Perímetro = 4 + 4 + L1 + 18 + 8 + 8 + L2 Perímetro = 4 + 4 + 6 + 18 + 8 + 8 + 30 Perímetro = 78 mm. 12 9. Hallar el perímetro de la región SOLUCIÓN : sombreada 3 12 m. 6 12 m. 6 6 L L L 6 L 12 Perímetro = 12 + 12 + 6 + 6 + 6 + 6 + 4L 2(3) 2 Perímetro = 48 + 4 Perímetro = 48 + 12 Perímetro = 12.( 4 + ) m. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO = 85,68 m 210 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 10. Calcular el perímetro del área SOLUCIÓN : sombreada. OB = 5 m. EC = 2m. E 2 E 4 C 5 3 B C O O A D B 3 A 1 D 4 Radio del Sector Circular : OB = OE = 5 Como EC = 2 ; Entonces CO = 3 = AB. E En el Triángulo rectángulo (Teorema de Pitágoras): C 2 2 CB = 5 - 3 2 = hallamos CB CB = 4 = OA Como OA = 4 , Entonces AD = 1 2 Perímetro = EC + CB + AB + AD + EBD m Perímetro = 2 + 4 + 3 + 1 + Perímetro = 10 + 2π5 4 5π 2 Perímetro = 17,85 m ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 211 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PERIMETROS NIVEL I 1. El diámetro de un árbol es de 315 mm. ¿Cuál es su perímetro? 2. Una polea de transmisión tiene un diámetro de 450 mm. ¿Cuántas revoluciones ejecuta en un trecho de 1 km ? 3. ¿Qué longitud de correa se necesita para dos poleas de transmisión de 350 mm de diámetro dada una distancia entre centros de 1,5 m? 4. ¿Cuál es el diámetro de una ventana redonda con igual perímetro de una ventana cuadrada con 620 mm de lado? . 5. ¿Qué trayecto (en m/min) recorre una broca espiral de 20 mm de diámetro de un minuto cuando la taladradora ejecuta 520 revoluciones? 6. ¿Cuántos metros de alambre de 1,2 mm de diámetro se pueden enrollar en una bobina de 120 mm de longitud y 55 mm de diámetro? (Sin tener en cuenta el grosor del alambre) 7. Para el trazado de una curva se necesita un arco con 210 mm de diámetro y 120° de ángulo central. Calcular la longitud del arco. 8. Una plantilla de chapa tiene una longitud de arco de 312 mm y un ángulo central de 106°. Calcular el diámetro. 9. Se quiere fabricar una cubierta protectora con una longitud de arco de 818 mm y un radio de 310 mm. Calcular el ángulo central. 10. Siendo la longitud del arco de un disco de mando circular de 420 mm y teniendo lugar la inversión de marcha después de 80°, calcular el diámetro. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 212 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL II 1. Calcular el perímetro del paralelogramo. 12 2 5 7 A) 46 B) 38 C) 48 D) 30 E) 36 2. Calcular el perímetro de la figura 4m 4m A) 20,56 cm B) 205,6 cm C) 2056 cm D) 28,56 cm E) 0,2856 cm 3. El perímetro de un hexágono regular inscrito en una circunferencia es de 24 cm. Calcular el perímetro de otro hexágono regular determinado al unir los puntos medios de los lados. A) 12 3 B) 16 2 C) 8 3 D) 24 3 E) 12 2 4. El perímetro de la parte sombreada mide 62,8 cm, ABCD es un cuadrado y los puntos N, M, P y Q son puntos medios. Hallar el lado del cuadrado A) B) C) D) E) 20 cm 10 cm 28 cm 25 cm 15 cm B M N A C P Q D ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 213 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 5. Hallar el perímetro de la región sombreada R = 20 cm y r = 10 cm. A) B) C) D) E) 30 cm (30 - 80) cm (30 + 80) cm (30 + 20) cm 100 cm R r 6. Hallar el perímetro de la región sombreada, M y N puntos medios y ABC es un triángulo equilátero de lado 4 m. A) 4 3 B B) 8 2 C) 8 3 M D) 3 E) 8 A C N 7. Si en la figura, ABC es un triángulo equilátero, y en cada lado tomamos el punto medio para formar otro triángulo. ¿Qué parte del perímetro de ABC es el perímetro del triángulo achurado? A) B) C) D) E) B 1/2 1/3 1/4 1/16 1/32 A C 8. Hallar el perímetro de la figura, lado del cuadrado es 8 cm A) B) C) D) E) 42,84 cm 40,56 cm 48,24 cm 40 cm 48 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 214 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 9. Hallar el perímetro de la parte achurada. A) B) C) D) E) 6 cm 24,5 cm 17,5 cm 20,5 cm 35,5 cm 6 cm 36 cm 10. Hallar el perímetro. 8 2 5 16 6 5 A) 72 B) 42 C) 50 D)60 E)82 11. Hallar el perímetro de la región sombreada A) 2 B) C) D) E) 8 3 6 2 6 4 5 60° 4 12. Hallar el perímetro de la figura sombreada, lado del hexágono es 6 cm A) B) C) D) E) 4(3 + 2) cm (4 + 3) cm 3(4 + 2) cm (12 + ) cm (3 + 2) cm 13. Hallar el perímetro A) B) C) D) E) 40( + 1) 40 ( + 40) 40( - 1) 120 60 m ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 215 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 14. Se tiene una circunferencia inscrita en un triángulo equilátero cuyo lado mide 4 3 metros, Hallar el perímetro del hexágono inscrito en dicha circunferencia? A) 15 m B) 24 m C) 50 m D)6 m E) 12 m 15. Hallar el perímetro del triángulo que resulta de unir los puntos medios de los lados no consecutivos de un hexágono regular cuya sagita mide 12 6 3 metros A) 65 m B) 54 m C) 50 m D)60 m E) 42 m 16. Hallar el perímetro de la figura sombreada, el lado del cuadrado es 20 cm. A) 20 B) 25 C) 30 D) 10 E) 35 17. Hallar el perímetro del rectángulo. 4 m 6m 18 m A) 68 B) 84 C) 36 D) 70 E) 72 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 216 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 18. Hallar el perímetro de la región sombreada, las circunferencias tiene un radio de 10 m. A) 20 8 3 m B) 180 m D) 160 3 m E) 8 20 3 m C) 160 m ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 217 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 PROBLEMAS PROPUESTOS NIVEL III 1. Hallar el perímetro de un rombo, si es 6 veces el perímetro de un triángulo equilátero inscrito en una circunferencia de 8 cm de diámetro. a) 24 3 cm b) 48 3 cm c) 72 3 cm d) 60 cm e) 210 cm 2. El perímetro de un trapecio equivale al de un rombo cuyas diagonales miden 60 y 80 cm. Si la altura del trapecio es igual a la mitad de la diagonal menor y los lados no paralelos miden 50 cm cada uno. ¿cuánto mide la base mayor? a) 50 cm b) 10 cm c) 90 cm d) 70 cm 3. Un rectángulo tiene el doble de perímetro que un cuadrado de 36 cm 2 de área. La base del rectángulo mide el triple de su altura. ¿cuánto mide la base del rectángulo? a) 6 cm b) 18 cm c) 48 cm d) 9 cm 4. Dos ruedas de 36 y 48 cm de radio están en contacto. Si la primera da 400 vueltas por minuto, ¿cuántas vueltas dará la segunda en media hora ? a) 9 000 b) 300 c) 500 d) 3 000 e) 800 5. En la figura, abcd es un cuadrado. Hallar el perímetro de la región sombreada. A) 22,28 dm B) 20,56 dm C) 16+2 dm D) 8+2 dm E) 4+8 dm A B 4 dm D C 6. El lado del hexágono regular mide 4 cm. Hallar el perímetro de la región sombreada. A) 8 3 cm B) (8 3 +1) cm C) ( 3 +8) cm D) 8( 3 +1) cm E) 21,2 cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 218 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. El perímetro del trapecio circular mide 6,2 m. Hallar la medida del ángulo . 2 30º 60º 22º 21º 15º m m a) b) c) d) e) 22 ) 7 2 (= 8. Hallar el perímetro de la figura sombreada. 6 cm 8 cm A) (10+14 ) cm B) (14+20 ) cm C) (10 +8) cm D) (14+5 ) cm E) (14 +5) cm ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 219 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 UNIDAD 19 MEDIDAS DE SUPERFICIE Y VOLUMEN ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 220 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 19.1. MEDIDAS DE SUPERFICIE Y VOLUMEN. MEDIDAS DE SUPERFICIE. Para medir una superficie, lo que hacemos es ver cuantas veces entra en ella una unidad de medida. La unidad principal de superficie se llama metro cuadrado, y corresponde a un cuadrado de un metro de lado. Para medir superficies mayores y menores que el metro cuadrado, se utilizan sus múltiplos y submúltiplos, que aumentan o disminuyen de 100 en 100 La medida de una superficie es llamada ÁREA DE SUPERFICE. La unidad fundamental de medida de superficie, o sea, el área, es el metro cuadrado (m 2). 1m m2 1m 2 m = Área de un cuadrado de 1m de lado Por ejemplo, medida de la superficie ABCD es: 1m 2m 2 Superficie de ABCD = 10 m2 5m 2 En el símbolo m , el exponente 2 indica las dos dimensiones de una superficie MEDIDAS DE VOLUMEN. El volumen de un cuerpo es el espacio que éste ocupa. Para medirlo, se debe ver cuantas veces entra en él una unidad de volumen utilizada como unidad de medida. Esta unidad se llama metro cúbico, y corresponde a un cubo de un metro de lado. Para medir volúmenes mayores y menores que el metro cúbico, se utilizan sus múltiplos y submúltiplos, que aumentan o disminuyen de 1.000 en 1.000 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 221 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 1m 1m 3 1m 1m 3 m = Volumen de un cubo de 1m de arista 19.2. REPRESENTACIÓN Y LECTURA. MEDIDAS DE SUPERFICIE. Como las unidades de superficie varían de 100 en 100, la cantidad 43,2 dm 2 es conveniente escribirla 43,20 dm2 y se lee: cuarenta y tres decímetros cuadrados y veinte centímetros cuadrados. 3,48 m2 se lee: Tres …………………………………………………………………. 2 2,30 m se lee: ………………………………………………………………………. MEDIDAS DE VOLUMEN. Como las unidades de volumen varían de 1000 en 1000, la cantidad 43,2 dm3 es conveniente escribirla 43,200 dm3 y se lee: cuarenta y tres decímetros cúbicos y doscientos centímetros cúbicos. 3,48 m3 se lee: 2,30 m3 se lee: Tres …………………………………………………………………. ………………………………………………………………………. 19.3. CONVERSIÓN DE MEDIDAS DE SUPERFICIE Y VOLUMEN. MEDIDAS DE SUPERFICIE. MÚLTIPLOS KILÓMETRO CUADRADO km 2 1 000 000 m2 HECTÓMETRO CUADRADO hm 2 10 000 m2 UNIDAD DECÁMETRO CUADRADO dam 2 100 m2 METRO CUADRADO m 2 1 m2 SUBMÚLTIPLOS DECÍMETRO CUADRADO dm 2 0,01 m2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO CENTÍMETRO CUADRADO cm 2 0,0001 m2 MILÍMETRO CUADRADO mm 2 0,000001 m2 222 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Para realizar la conversión de unidad de medida de superficie en el sistema métrico se debe de tener en cuenta lo siguiente: 1. Para pasar de una unidad a otra inmediata inferior, se debe multiplicar por 100. 2. Para pasar por una unidad a otra inmediata superior, se debe dividir por 100. En la práctica, basta con correr la coma hacia la izquierda o hacia la derecha. Construir, para facilitar, una escalera con las unidades de medida de superficie. km 2 hm 2 dam 2 m 2 dm 2 cm 2 mm 2 Cada grada que se descienda, la hm 2 coma se desplaza hacia la derecha dos cifras por cada grada Ejemplo: 2,5326 hm2 = 25 326 m2 0,38 m2 = …………… dm2 0,001532 dam2 ………………cm2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 223 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Cada grupo que se sube, la coma se desplaza hacia la izquierda dos cifras por cada grada. Ejemplo: 108,42 dm2 = 1,0842 m2 5083 m2 = ……………. km2 Concluyendo: Unidad Unidad inmediatamente inmediatamente superior inferior 0,345697 dam2 = 34,5697 m2 = 3456,97 dm2 Derecha La coma se desplaza dos lugares izquierda para Siempre que sea necesario agregar ceros. Hacer estas transformaciones: 1. 5,86 dam2 a dm2 3. 12,05 m2 a cm2 2. 183,2 cm2 a dam2 4. 78350 dm2 a dam2 Las respuestas deben ser: 1. 58600 dm2 2. 0,00018320 dam2 3. 120500 cm2 4. 7,835 dam2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 224 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJERCICIOS: 1. Llenar los espacios con las palabras adecuadas: a) Toda superficie tiene dos dimensiones: ……………………. y ………………. b) Medir una superficie es compararla con otra tomada como ……………….. El resultado obtenido de esta comparación se llama …………………………. c) Área es la ……………………………………………….…… de una superficie. d) Un metro cuadrado tiene ………………………………decímetros cuadrados. e) Un decímetro cuadrado tiene…………………………centímetros cuadrados. f) 1 m2 = ……………… dm2 …………………. cm2……………… mm2………… 2. Transformar en metros cuadrados. Observar antes los ejemplos: a) 14542,75 cm2 = 1,454275 m2 b) 0,72 dm2 = 0,0072 m2 c) 2 mm2 = 0,000002 m2 d) 81 dm2 = ……………………………... m2 e) 0,04512 dam2 = ……………………… m2 f) 1415,30 cm2 = ………………………. m2 g) 545,1257 hm2 = …………………….. m2 3. El hecho de existir en cada unidad de área 10 divisiones de 10 unidades cuadradas, permite escribir: a) 1 cm2 tiene 10 veces 10 mm2 = 100 mm2 1 cm2 = 100 mm2 b) 1 dm2 tiene ……. veces …………cm2 = ………….. cm2 1 dm2 = …cm2 c) 1 m2 tiene …….. veces …………….. dm2 = ………….. dm2 ………… d) 1 dam2 tiene …….. veces …………… m2 = …………… m2 ……………… e) 1 hm2 tiene …….. veces ……….… dam2 = …………. dam2 ……………… f) 1 km2 tiene …….. veces …………… hm2 = …………. hm2 ……………… Ahora, corregir: 1. a) Largo y ancho d) 100 e) 100 b) Unidad, área c) Medida f) 100 dm2 = 10 000 cm2 = 1 000 000 mm2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 225 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 2. d) 0,81 g) 5451257 e) 4,5120 f) 0,141530 h) 0,001260 3. b) 10 x 10 = 100 100 c) 10 x 10 = 100 1 m2 = 100 dm2 d) 10 x 10 = 100 1 dm2 = 100 m2 e) 10 x 10 = 100 1 hm2 = 100 dam2 f) 10 x 10 = 100 1 km2 = 100 hm2 Continuar: 4. Completar: a) 2,12 m2 + 31,45 dm2 + 12 cm2 = …………………………………………mm2 b) (5,12 m2 + 588,50 dm2) – 30 050 cm2 =………………………………… mm2 5. Completar: a) 4,50 m2 + 45 dm2 + 445 mm2 = ……………………………………………cm2 b) 0,85 m2 + 15 dm2 – 5 000 mm2 = ……………………………………….. cm2 6. Completar: a) 4 m2 + 1 245 cm2 + 500 000 mm2 = ………………………………………dm2 b) 100 000 mm2 + (0,9 m2 – 5 000 cm2) = ………………………………… dm2 7. Completar: a) 6,45 dm2 – (6,45 mm2 + 6,45 cm2) = ……………………………………..m2 b) (6,45 dm2 + 6,45 mm2 – 6,45 cm2) = …………………………………… m2 Corregir: 4. a) 2 436 000 mm2 b) 8 000 000 mm2 5. a) 49 504,45 cm2 b) 9 950 cm2 6. a) 462, 45 dm2 b) 50 dm2 7. a) 0,06384855 m2 b) 0,06386145 m2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 226 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 MEDIDAS DE VOLUMEN. SUBMÚLTIPLOS DEL METRO CÚBICO 3 1 dm = 0,001 m 3 1 cm = 0,001 dm decímetro cúbico dm centímetro cúbico cm milímetro cúbico mm 3 3 3 3 3 1 mm = 0,001 cm 3 EQUIVALENCIAS ENTRE DISTINTAS UNIDADES DE MEDIDA PARA EL AGUA 3 3 Las unidades de volumen, capacidad y peso del agua están relacionadas: Un litro de agua a 4º C de temperatura peso 1 kg y 3 ocupa un volumen de 1 dm . 3 3 1m = 1 000 dm = 1 000 000 cm = 1 000 000 000 mm 3 MÚLTIPLOS DEL METRO CÚBICO decámetro cúbico dam hectómetro cúbico hm kilómetro cúbico km 3 3 3 1 dam = 1 000 m 3 3 1 hm = 1 000 dam 3 3 1 km 3 3 = 1000 hm Capacidad Volumen 3 1 litro equivale 1dm 3 3 3 1m = 0,001 dam = 0,000 001 hm = 0,000 000 001 km Peso 1 kg 3 equivale Volumen 3 1dm Para realizar la conversión de unidad de medida de volumen en el sistema métrico se debe de tener en cuenta lo siguiente: 1. Para pasar de una unidad a otra inmediata inferior, se debe multiplicar por 1000. 2. Para pasar por una unidad a otra inmediata superior, se debe dividir por 1000. En la práctica, basta con correr la coma hacia la izquierda o hacia la derecha. Construir, para facilitar, una escalera con las unidades de medidas de volumen. km 3 hm 3 dam 3 m 3 dm 3 cm 3 mm 3 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 227 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Cada grada que usted descienda, la hm coma se desplaza hacia la derecha 3 cifras por cada grada. Ejemplo: 2,5326 hm3 = 2 532 600 m3 0,38 m3 = …………… dm3 0,001532 dam3 ………………cm3 Cada grupo que usted sube, la coma se desplaza hacia la izquierda, tres cifras por cada grada. Ejemplo: 108,42 dm3 = 0,108 42 m3 5083 m3 = ……………. Km3 Concluyendo: Unidad Unidad inmediatamente inmediatamente superior inferior 0,0345697 dam3 = 34,5697 m3 = 34569,7 dm3 Derecha La coma se desplaza tres lugares izquierda para Siempre que sea necesario agregar ceros. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 228 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Realizar las siguientes transformaciones: 1. 5,86 dam3 a dm3 3. 12,05 m3 a cm3 2. 183,2 cm3 a dam3 4. 78350 dm3 a dam3 Las respuestas deben ser: 1. 5860000 dm3 2. 0,00000018320 dam3 3. 12050000 cm3 4. 0,07835 dam3 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 229 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJERCICIOS: 1. Transformar en metros cúbicos. Observar antes los ejemplos: a) 14542,75 cm3 = 0,01454275 m3 b) 0,72 dm3 = 0,00072 m3 c) 2 mm3 = 0,000000002 m3 d) 81 dm3 = ……………………………... m3 e) 0,04512 dam3 = ……………………… m3 f) 1415,30 cm3 = ………………………. m3 g) 545,1257 hm3 = …………………….. m3 Continuar: 1. Completar: c) 2,12 m3 + 31,45 dm3 + 12 cm3 = …………………………………………mm3 d) (5,12 m3 + 588,50 dm3) – 30 050 cm3 =………………………………… mm3 2. Completar: c) 4,50 m3 + 45 dm3 + 445 mm3 = ……………………………………………cm3 d) 0,85 m3 + 15 dm3 – 5 000 mm3 = ……………………………………….. cm3 19.4. AREAS DE PRINCIPALES REGIONES PLANAS. ÁREA DEL RECTÁNGULO En la figura del lado, se tiene un rectángulo de 6 cm. de largo y 3 cm. de ancho, cuya área es de 6 x 3 = 18 cm2. Representado por A el área del rectángulo, por “b” la base y por “h” la altura, se tendrá la fórmula. A=b.h P = 2 (b + h) P: perímetro ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 230 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Completar: El área del rectángulo es igual al producto de la medida de ………………………… por la medida de la altura. Calcular el área del rectángulo que tiene 5 cm. de base y 4 cm de altura. Respuesta: …………………….. ÁREA DEL CUADRADO El cuadrado es un rectángulo en donde la medida de la base es igual a la medida de la altura (b = h). Por lo tanto, el área puede ser encontrada a través de la fórmula: A=b.h Por lo tanto: b=1 A=b.h P=4L d=L 2 d = diagonal h=1 A=1.1 P = perímetro A = 12 Completar: - El área del cuadrado es igual al cuadrado de la medida del……………………… …………………………………………………………………………………………… - ¿Cuál es el área del cuadrado de 8 cm. de lado? ………………………………… …………………………………………………………………………………………… ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 231 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 ÁREA DEL PARALELOGRAMO Si se dibuja en un papel las figuras que a continuación se presentan y recorta el triángulo QTR; luego lo coloca haciendo coincidir RQ con SP , le resulta un …………………... trapecio / rombo / rectángulo ( SIGNIFICA EXACTAMENTE IGUAL) QT es la altura h. Área del Paralelogramo Área del cuadrilátero TT’ (RS) es la base B del rectángulo, Luego: Área del paralelogramo A = b.h Ejemplo: Medida de la base = 5 (b) Medida de la altura = 3 (h) A=b.h A=5.3 A = 15 cm2 Es el área del paralelogramo de base b y altura h. Completar: Para calcular el área del paralelogramo, se utiliza la misma fórmula que se utiliza para calcular el área del ……..………………………………………………………….. rectángulo / cuadrado Un paralelogramo que tiene 8 cm. De base y 3 cm. De altura, tendrá ………….cm 2 de área. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 232 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 ÁREA DE UN TRIÁNGULO Observar en la figura, que el área del triángulo QRS es la mitad del área del paralelogramo QRTS, o sea, tiene la misma base b y la misma altura h. Siendo A = b . h El área del paralelogramo, basta dividir por 2, para obtener el área del triángulo, como muestra la fórmula. A b.h 2 Sustituyendo por las medidas de b y h del triángulo sombreado, se obtendrá: A b.h 2 A 3 x 2,8 2 A = ………………. Respuesta: …………… Otro ejemplo: Calcular el área de un triángulo cuyas medidas están en el dibujo Datos: b = 8 cm h = 4 cm Fórmula: A A b.h 2 .........x .......... .. 2 Completar: A = ______________ = ………………… Respuesta: ………………… ÁREA DEL ROMBO La figura del lado representa un rectángulo (EFGH); contiene 8 triángulos rectángulos iguales de los cuales 4 constituyen el rombo. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 233 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Por lo tanto, como el área del rectángulo es: A=b.h A = D . d: es entonces el área del rectángulo EFGH Se ve entonces que el área del rombo es la mitad del área del rectángulo de dimensiones D y d; o sea, que el área del rombo es igual a la mitad del producto de las medidas de las diagonales. Por tanto, el área del rombo esta dada por la fórmula. A D.d 2 Equivale a decir: el área del rombo es igual al semi-producto de las medidas de sus ………………………… En la fórmula, completa sustituyendo D y d por los valores de la figura: A x = ………………. cm2 2 Calcular el área de un rombo cuyas diagonales están representadas en la figura: Datos: D = 80 mm d = 50 mm Fórmula: A D.d = ………………… 2 Respuesta: ÁREA DE TRAPECIO Sea el trapecio de bases B y b y altura h. Recortar otro trapecio igual al dibujado. Ajustar sus lados de modo que se obtenga la figura del lado. Se obtiene la figura de un …………… ……………………………………………….. trapecio / paralelogramo ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 234 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 El área del paralelogramo (figura total) está dada por: A ó A = base . h = (B + b) . h Pero, observar que el área sombreada (del trapecio) es apenas la mitad del área del paralelogramo. De ahí que el área del trapecio será: A (B b) . h 2 Lo que equivale a decir. El área de un trapecio es igual a al mitad del producto de la suma de las bases por la altura. Ejemplo: Calcular el área del trapecio cuyas bases son: 18 m y 12 m, respectivamente, y la altura 9 m. Datos: B = 18 m. b = 12 m. A (B b) . h 2 A (18 12) ........ .......x......... 2 .............. h = 9 m. A = ………………… m2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 235 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 ÁREA DEL POLÍGONO REGULAR Con número de lados mayor de 4. Tomemos, por ejemplo, el hexágono regular ABCDEF representado. Este hexágono regular puede ser dividido en 6 triángulos equiláteros. El paralelogramo AGIJ contiene 12 triángulos equiláteros iguales, de los cuales 6 constituyen el hexágono regular dado. Como el área del paralelogramo es A = b . h y b = 6L h = apotema (ap) Apotema: segmento perpendicular trazado del el centro del polígono hacia un lado. Entonces el área del paralelogramo AGIJ será: A = 6L . ap Pero esta área del paralelogramo es el doble de área del hexágono regular (observar nuevamente la figura). Por lo tanto. El área del hexágono regular está dada por la fórmula: 6 . L . ap A 2 Sustituyendo 6L por P (perímetro) y apotema por ap, se tendrá: A P . ap 2 P = perímetro Con esta fórmula usted se puede calcular el ÁREA DE CUALQUIER POLÍGONO REGULAR, desde que sean dadas las mediadas del lado y de al apotema. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 236 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Ejemplo: a) Calcular el área del hexágono. L = 20 mm. ap = 17,32 mm. A P . ap 2 A 6 . 20 .17,32 = 2 A = ………………… b) Calcular el área del octógono. Datos: L(8) = ……………………. mm. ap(8) = …………………….mm. A=? A P . ........... 2 A 8 x ....... x .......... 2 = …………… mm2 ÁREA DEL CÍRCULO Tomar, por ejemplo, el círculo representado en el dibujo. Este círculo se dividió en 16 partes iguales. 2.r El paralelogramo ABCD contiene 32 partes iguales, de las cuales 16 constituyen el círculo. El área del paralelogramo se obtiene A = b.h = 2r.r (Recordar que 2 r = Perímetro de la circunferencia). Como el área es el doble de la del círculo, entonces el área del círculo será: A 2 r .r ó = .r2 2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 237 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Ejemplo: Calcular el área: Datos: D = 10 cm r = 5 cm Se pide el Área = 3,14 A = . r2 3,14 x 52 = 3,14 x …………….. = …………….…… cm2 Luego: el área del círculo de diámetro 10 cm es de ……………………. cm 2 ÁREA DE REGIONES CIRCULARES SECTOR CIRCULAR Región limitada por dos radios y el arco correspondiente º: Ángulo central AB: arco Sí: º = AB r2 -------------- 360º A< -------------- º A< = r 2 º 360º Ejemplo: Calcule el área del sector circular para un arco 72º, si r = 5 cm Datos: R = 5 cm AB = 72º Fórmula: A< = º = 72º r 2 º 360º = 3,14 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 238 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 A< = (3,14)(5cm) 2 (72º ) 360º A< = (3,14)(25cm 2 ) 5 A< = ………….. cm2 ÁREA DE LA CORONA CIRCULAR Observe que el área de la corona sombrada es igual a la diferencia entre el área del círculo mayor y el área del círculo menor; por lo tanto, el área será: A = R2 - r2 Aplicando la propiedad distributiva tenemos: A = (R2 – r2) Ejemplo: Calcular el área del una corona circular en la cual: D = 16 cm y d = 14 cm Datos: D = 16 R = 8 cm. D diámetro mayor d = 14 r = 7 cm. d diámetro menor Fórmula: A = (R2 – r2) A = 3,14 (82 – 72) A = 3,14 (64 – 49) A = 3,14 x 15 A = ………… cm2 SEGMENTO CIRCULAR Región circular limitada por una cuerda y un arco. Su área está dada por la diferencia entre el área del sector circular y el área del triángulo A SC R 2 . º 360º A BOA Ejemplo: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 239 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 Calcular el área del segmento circular cuyo arco es 74º y su radio 5 cm. Datos: R = 5 cm. AB = 74º A SC A SC R 2 . º 360º 2 = 74º A BOA 3,14 (5) 2 . (74º ) 2(4 x3) 360º 2 ASC = 16,14 – 12 ASC = ………. cm2 TRAPECIO CIRCULAR Es la parte de una corona circular limitada por dos radios de la circunferencia mayor. Su área está dada por la diferencia entre las áreas de los sectores circulares mayor y menor, respectivamente. ATC R 2 º r 2 º 360º 360º ATC (R 2 r 2 ) º 360º Ejemplo: Calcular el área del trapecio circular de 72º de arco, sabiendo que los radios miden 10 cm. y 5 cm., respectivamente. Datos: Arco = 72º = 72º R = 10 cm. r = 5 cm. A TC A TC A TC º R 360º 2 r2 72º 360º 10cm 5cm 2 2 75cm 5 2 ATC = ………………… ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 240 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 EJERCICIOS: 1. Determinar el área y los perímetros: a) Respuesta A= ………mm2 P = …….. mm b) Respuesta A = ……. m m2 P= ……. mm 2. Calcular el área de los siguientes polígonos: a) b) c) ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 241 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 d) e) 3. Calcular el área de los polígonos siguientes: a) b) c) d) e) 4. Calcular el área de las figuras que siguen: Observación: Las medidas están en cm. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 242 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 5. Calcular el área de una lámina de forma trapezoidal, cuyas bases miden, respectivamente, 16 cm. y 12 cm., y la altura mide 8 cm. 6. El perímetro de un cuadrado es de 52 dm. Calcular su área. 7. Calcular el área del círculo, siendo el dato numérico en mm. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 243 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 8. Calcular las partes sombreadas de cada figura. Los datos numéricos se dan en mm. Corregir: 1. a) A = 46,24 P = 27,2 2. a) A = 693 3. a) 180 c) 585 P = 45,6 b) A = 149,94 c) A = 685,54 e) a = 14,9 mm b) A = 113,15 d) A = 663,60 P = 103,2 mm A = 768,84 mm2 b) 699,867 d) 60,2 e) 656,04 4. a) 313,50 cm2 b) 43 cm2 c) 815 cm2 d) 24 cm2 5. 112 cm2 6. 169 dm2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 244 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 7. 2 826 mm2 8. a) 107,875 mm2 b) 329,70 mm2 c) 12,56 mm2 EVALUACIÓN FINAL 1. Reducir a las unidades que se piden: a) 45,70 dm2 = Dm2 b) 4 Km2 = m2 c) 3,44 Hm2 = cm2 d) 205,40 m2 = Hm2 2. Calcular el área de la corona circular siguiente. Los datos están dados en pulgadas 8 5 3. Calcular el área del rombo. Los datos se dan en cm. 45 16 4. Calcular la parte sombreada. Los datos se dan en pulgadas. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 245 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 5. Calcular el área de la figura siguiente: los datos están en mm. RESPUESTAS A LA EVALUACIÓN 1. a) 0,004570 Dm2 b) 4 000 000 m2 c) 344 000 000 cm2 d) 0,020540 Hm2 2. 122,46”2 3. 360 cm2 4. 260,64”2 5. 2 200 mm2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 246 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA 1. Área de regiones triangulares. b) Triangulo equilátero a) Fórmula General A b.h 2 A 2. 3 4 c) Fórmula trigonométrica d) En función de los lados A p(p a )(p b)(p c) a.b.sen A 2 Donde : p semiperímetro p abc 2 b) En función del radio de la circunferencia inscrita A p.r 2 p: semiperímetro c) En función del radio de la circunferencia circunscrita A= a.b.c 4R ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 247 MATEMÁTICA T.O. Parte 02 d) Relación de áreas A ABN m A BNC n 2. Regiones cuadrangulares a) Trapecio a+b A= .h 2 A=m.h Donde: m = mediana b) En todo trapecio se cumple que: a2 = b . c ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 248 MATEMÁTICA PROBLEMAS PROPUESTOS 1. Calcular el área de un cuadrado cuya diagonal mide 10 cm. A) 50 CM2 B) 40 CM2 C) 30 CM2 D) 60 cm2 E) 70 cm2 2. El perímetro de un rectángulo es de 40 cm. Si el largo es el triple del ancho ¿Cuál es su área? A) 55 cm2 B) 60 cm2 C) 75 cm2 D) 85 cm2 E) 70 cm2 3. Hallar el área de un paralelogramo cuya base mide 12 cm., la medida del lado no paralelo es 8 cm. y el ángulo obtuso mide 150º A) 45 cm2 B) 46 cm2 C) 48 cm2 D) 50 cm2 E) 54 cm2 4. Hallar el área del triángulo AMN, si M y N son puntos medios. 2 2 2 2 A) 1 u2 B) 2 u2 C) 3 u2 D) 4 u2 E) 5 u2 5. El perímetro de un rombo es 52 m., la diagonal mayor mide24 m. Calcular el área del rombo. A) 100 cm2 B) 110 cm2 C) 120 cm2 D) 140 cm2 E) 160 cm2 6. Una diagonal de un trapecio isósceles mide 13 m. Si la altura es de 5 m., el área del trapecio es: A) 30 cm2 B) 40 cm2 C) 50 cm2 D) 50 cm2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO E) 60 cm2 249 MATEMÁTICA 7. Calcular el área de un hexágono cuyo lado mide 6 cm. A) 54 3 cm2 B) 56 3 cm2 C) 55 3 cm2 D) 57 3 cm2 E) 58 3 cm2 8. El área de una corona circular mide 12 cm2. Si los radios mayor y menor se diferencian en 2 cm., entonces los radios suman. A) 6 cm B) 7 cm C) 8 cm D) 9 cm E) 10 cm 9. Calcular el área de un trapecio circular comprendido en un ángulo de 54º y los radios 9m y 6m respectivamente. A) 64 πm2 B) 66 πm2 C) 68 πm2 D) 70 πm2 E) 72 πm2 19.5. VOLUMEN DE SÓLIDOS GEOMÉTRICOS. 19.5.1. POLIEDRO. Un poliedro es una figura que limita una región del espacio mediante cuatro o más regiones poligonales planas. 19.5.2. PRISMA. Es un poliedro, dos de cuyas caras son regiones poligonales congruentes y paralelas, siendo las otras, regiones paralelográmicas. LOS PRISMAS SE PUEDEN CLASIFICAR EN: Prismas Rectos. Cuando las caras laterales son perpendiculares a las bases, en este caso las caras laterales son rectángulos y la arista lateral coincide con la altura. Prismas Oblicuos. Cuando las caras laterales son oblicuas a las bases. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 250 MATEMÁTICA Prismas Regulares. Cuando el prisma es recto y las bases son polígonos regulares. h Prisma recto Prisma oblicuo Prisma regular ORTOEDROS. Es un paralelepípedo ortogonal, es decir, cuyas caras forman entre sí ángulos diedros rectos. los ortoedros son prismas rectangulares rectos, y también son llamados paralelepípedos rectangulares. Las caras opuestas son congruentes y paralelas. Tienen 6 caras y 4 diagonales. Para calcular la diagonal : c a d b d2 a 2 b 2 c 2 ÁREAS Y VOLÚMENES DEL PRISMA. V abh (l arg o ancho alto ) At 2ab 2ah 2bh V volumen a, b lados de la base h altura h a b At Área total Paralelepípedo recto. V volumen V a a arista o lado At area total 3 At 6a 2 a Cubo ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 251 MATEMÁTICA h V B h A t 2B perimetro h B área de base h altura A t área total Prisma recto 19.5.3. PIRÁMIDE. Es un poliedro, que tiene por base un polígono. Las caras laterales son triángulos con un vértice común llamado vértice de la pirámide. LAS PIRAMIDES SE CLASIFICAN: 1. Por el número de lados de la base pueden ser: pirámide triangular, pirámide cuadrangular, etc. 2. Por su forma pueden ser : regular ( si la base es un polígono regular y la altura cae en el centro de la base); irregular; convexa (cuando la base del polígono es convexo) y cóncavo Bh 3 V volumen V hh B area de la base h altura Área lateral = AL = Suma de áreas de caras laterales V Área total = AL + B Pirámide aP AL = p.aP OBSERVACIÓN: AL = p.( aP + aB ) Si la pirámide es regular: Donde: P : semiperimetro aP : apotema de la pirámide aB : apotema de la base ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO h aB 252 MATEMÁTICA SECCIÓN TRANSVERSAL: En la figura se observa que paralelo con ABCD, EFGM es es sección transversal de la pirámide de área AB Aquí se cumple que: AB h 2 Volumen V - EFGM h 3 2 y AB H Volumen V - ABCD H 3 PROBLEMAS: Hallar el área lateral, el área total y el volumen de las siguientes figuras espaciales: a) . Prisma recto 12 6 8 m ABC = 90º b) . 3 3 4 Prisma regular hexagonal cubo 2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 253 MATEMÁTICA h=2 h 10 c) EA H Pirámide regular, de base cuadrangularAB BC .. 9 12 d) .. 9 ABCD : cuadrado EB 13 ; AB 4 EB ABCD 19.5.4. CILINDRO. Un cilindro es una figura geométrica formada por media revolución de un rectángulo. Consta de tres lados: dos caras idénticas circulares unidas por un plano curvo y cerrado perpendicular a ambas caras. H=g El volumen, V, de un cilindro con una base de radio R, y altura o generatriz, H, es el área de la base (un círculo) por la altura, es decir: R V R 2 .H El área lateral, AL, de un cilindro con una base de radio R, y altura, H, es: ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 254 MATEMÁTICA AL 2R.H La superficie o área total, AT, de un cilindro con una base de radio r, y altura, h, es: AT 2.AB + AL = 2.R2 + 2.R.H = 2.R.(R + .H ) AB : Area de la Base R 2R CILINDRO ABIERTO 19.5.5. CONO. V Un cono, es un sólido formado por la revolución de un triángulo rectángulo alrededor de uno de sus catetos. Al círculo generado por el otro cateto ( R ) se denomina base y al punto donde confluyen los lados opuestos se llama vértice (V) y la hipotenusa generatriz ( g ). En un cono de revolución: o Hay solo una base: círculo de radio R o La generatriz (g) no es congruente a la altura (H) Eje g H R A Si pudiéramos abrir un cono a través de su generatriz, tendríamos el desarrollo de su superficie lateral del cono en revolución, como se observa en la figura tiene la forma de un sector circular, con igual radio a “g”. o Area lateral (AL): AL = .R.g o Area Total (AT): AT = AB + AL = .R2 + .R.g ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO O g B 2R = .R( R + g ) 255 MATEMÁTICA Donde AB es el Área de la base (círculo). o Volumen : V = 1 R2H 3 19.5.6. ESFERA. Es generada por la rotación (360º) de un semicírculo alrededor del diámetro. La intersección de cualquier plano con la esfera, origina círculos como sección. Si un plano pasa por el centro de la esfera, se obtiene como sección un círculo mayor. Eje R Propiedades: Si se traza el radio perpendicular a un círculo menor, este radio pasa por el centro de dicho círculo. Fórmula para hallar el área de una esferas es: A = 4R2 El volumen de la esfera se calcula con la siguiente fórmula: V= 4 R3 3 De la esfera una porción de su superficie entre dos planos paralelos se llama zona esférica y la formula es: A zona esférica = 2R.h Si una zona tiene solo una base, a esta superficie se le llama casquete esférico; su área se calcula así: A casquete = .AB2 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 256 MATEMÁTICA PROBLEMAS: Hallar el área lateral, el área total y el volumen de las siguientes figuras espaciales: a) . b) c) d) . e) . r = 2 3 cm m = OEC = 30º ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 257 MATEMÁTICA f) g) h) . i) Resolver los siguientes problemas: 1) Calcular la longitud de la arista del cubo donde la distancia del vértice al centro de la cara opuesta es 6 m. 2) Hallar el volumen del cilindro, si la altura es dos veces el radio. Radio del cilindro es 2m. ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 258 MATEMÁTICA 3) Hallar el área lateral del cono recto, si el radio del cono es 2m, y su ángulo del vértice del cono es 60. 4) El área total de un cubo es numéricamente igual al volumen. ¿Cuánto mide su arista? 5) El volumen de una esfera es numéricamente igual a su área. Calcular su radio. 6) El volumen del cilindro es 30m3. El volumen de la esfera inscrita en dicho Cilindro es: 7) Un recipiente de agua paralelepípedo de 0,8 x 0,45 x 1,5 m se llena con agua. ¿Cuántos litros caben en él? 8) Un recipiente de aceite con una base de 60 x 40cm está lleno con 140 dm 3 de aceite ¿Qué altura tiene el nivel de aceite en cm? 9) Transformar un prisma cuadrado de 35 mm de lado en un cilindro de igual volumen y altura. Calcular el diámetro. 10) El diámetro superior de un balde de agua es de 290 mm, el diámetro inferior de 180 mm, la altura 320 mm ¿Cuántos litros caben en el balde? ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 259 MATEMÁTICA TABLA DE ÁREAS Y VOLÚMENES cuadrado triángulo A = a2 A=B·h/2 rectángulo romboide A=B·h A=B·h rombo trapecio A=D·d/2 A = (B + b) · h / 2 círculo polígono regular A=P·a/2 A = · R2 (1) P=2··R corona circular sector circular A = · (R2 r2) A = · R2 · n / 360 cubo cilindro A = 6 · a2 A = 2 · · R · (h + R) V = a3 V = · R2 · h ortoedro cono A = 2 · (a·b + a·c + b·c) V=a·b·c A = · R2 · (h + g) (2) V = · R2 · h / 3 ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 260 MATEMÁTICA prisma recto tronco de cono A = P · (h + a) A = · [g·(r+R)+r2+R2] V = AB · h (3) tetraedro regular esfera A = a2 · 3 A = 4 · · R2 V = a2 · 2 / 12 V = 4 · · R3 / 3 octaedro regular huso. cuña esférica A = 2 · a2 · 3 A = 4 · ·R2 · n / 360 V = a3 · 2 / 3 V = VE · n / 360 pirámide recta casquete esférico A = P · (a + a') / 2 A = 2 · · R · h V = AB · h / 3 V = · h2 · (3·R h) / 3 tronco de pirámide (1) V = · h · (R2+r2+R·r) / 3 zona esférica A=½(P+P')·a+AB+AB' A = 2 · · R · h V = (AB+AB'+AB·AB') · h/3 V = ·h·(h2+3·r2+3·r'2) / 6 P es el perímetro (suma de la longitud de los lados) ; a es la apotema es la raíz cuadrada del número (2) g es la generatriz ; (3) AB es el área de la base ; h es la altura ; R y r son los radios ; ESTUDIOS GENERALES-NIVEL TÉCNICO OPERATIVO 261